Укороченные антенны НЧ диапазонов

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

 
QRZ.RU Callbook:
  
IK3QAR QSL Manager
 
QRZ.COM callsign lookup:
   

    Мысль о том, чтобы выдержать электрическую длину вибратора равной четверти волны (GP или или одно плечо диполя), но "свернуть"  её по спирали в меньший геометрический размер, не нова.   Её влияние можно заметить и в спиральных антеннах УКВ и в Helical антеннах на КВ и т.д.
     Чисто геометрически размеры считаются легко.  Для этого должны быть известны две исходные величины: длина проводника и диаметр оправки (каркаса) на которой всё и будет размещено.  Есть вариант, когда оправка представляет собой только физическую опору на которой витки крепятся принудительно с помощью неглубокого прореза и фиксатора (лески или эпоксидной смолы). В этом случае механическая прочность конструкции намного меньше и предполагается достаточный для удержания собственного веса диаметр провода.


    Тем не менее, очевидные преимущества с точки зрения экономии геометрических размеров, вновь и вновь толкают пытливый ум радиолюбителя к изыскам и экспериментам. Дабы не быть голословным, предлагаю набрать в строке любого поисковика "ЕH antenna".    Конечно, это не совсем то, о чём буду говорить я, EH антенна возбуждается и работает по другому, но  принцип расположения вибраторов в обоих антеннах родственный. Моя первая успешная  попытка уменьшить геометрические размеры при соблюдении электрической длины позволила разместить три полноразмерных противовеса для GP на 160 метров на площади в 18х18 метров. Как вы догадались, секрет в расположении проводников противовесов.
   Точно так же возможно значительное укорочение механических конструкций поддержки при укладывании проводника элемента по спирали. Естественно, уменьшается эффективность излучения, так как значительно возрастает индуктивность и антенна становиться сильно укороченным штырём с  удлинняющей катушкой "на всё тело".
   Не лишне будет вспомнить немного теории много диапазонных GP антенн. Как правило, это конструкции на 14-21-28 мгц. Из описания конструкции трёхдиапазонного штыря Фрэнка Рейджера, OD5GC (QST 1973 год), будет понятно почему именно так. (Просто это первое подробное описание попавшее под руку)  Неизменная часть, а именно  металлический штырь (труба) длиной 6,71 метра, представляет собой длину в 5/8 волны на 28,500 мгц. При этом волновое сопротивление равно 60 Ом и присутствует отрицательное реактивное сопротивление около 200 Ом, далее 1200 Ом и реактивность -500 Ом для частоты 21,350 и на 14,200   это 100 Ом и реактивность +200 Ом.
   Для того, что бы это всё работало, от основания штыря (и противовесов) идёт 8,47 метра 300-омной воздушной линии, после чего включен раектангер (устройство компенсирующее реактивные составляющие в импедансе антенны) из двух  переменных конденсаторов и индуктивности, после чего кабель 75 Ом любой длины.   Ну как? Голова не закружилась?
    Еще более сложные способы приходиться применять конструкторам (фирмам) выпускающим 5-ти и более диапазонные вертикальные антенны. Посмотрите на Bгtternut от DX Engeeniring (или вот HF9V :-) и у вас окончательно пропадёт желание связываться с многодиапазонными штырями :-)
   Куда более понятны и близки сердцу радиолюбителя однодиапазонные штыри :-) Особенно их укороченные версии на  НЧ диапазоны. Вот конструкция штыря для диапазона 80 метров от Гарри Элингтона, WA0WHE. Привычный нам размер для GP на 80 метров - это 19,8 метра Используя принцип helical он получил высоту антенны всего 6,1 м.! Правда с ёмкостной нагрузкой в конце проводника вертикальной части штыря, но всё-таки!  Если найдётся шестиметровая пластиковая труба диаметром 4"  (102 мм), то антенна может быть замаскирована под опору фонаря в саду (продолжая тему невидимого радиолюбителя :-) И диск ёмкостной нагрузки очень даже подойдёт для этой цели. Как вы уже догадались, вокруг трубы на раме будет расположена helical намотка провода длиной 41,1 метра 2-х миллиметровым проводом (#12 по американским стандартам). Если необходимость "невидимости" антенны отсутствует, то можно и не маскировать провод, если же такая нужда есть - просто покрасить всю конструкцию. Точно такой же длины должны быть и противовесы. Их должно быть не меенее трёх, но расположить их можно способом упоминавшимся выше (на манер нагревательной спирали в утюге). В статье автора не описано противоветровое крепление, возможно что при 6 метрах высоты его просто нет, но нам никто не запретит использовать для надёжности  один-два яруса растяжек. В этом случае можно упростить систему крепежа деревянных распорок внутри трубы  - просто подвесить их внутри трубы от вершины. На рисунке размеры (в дюймах) для частоты 4 мгц. Не забудьте пересчитать их на наши 3,7 мгц. Ну и труба, соответственно может оказаться не 4 дюйма. Зато простота то какая! Один единственный конденсатор  для компенсации реактивной индуктивности. Ёмкостная нагрузка в верхней части -диск диаметром 25,5 сантиметра может быть и алюминиевым, но при этом следует учитывать что в месте соединения меди и алюминия окислы начнут возникать в первую очередь. Ёмкостная нагрузка - обязательный элемент антенны, он снижает добротность получившейся гигантской катушки.  Если не удастся найти подходящий диск, его эквивалент  можно спаять из десятка толстых медных проводов большого диаметра и длиной по 50-60 сантиметров.
Для эффективной работы автор рекомендует использовать хорошее заземление - прикопанные проводники (штыри) заземления (2,5-3 метра), соединённые с радиалами описанными выше.
    Ну и, наконец, сама helical. При нашей длине провода в 41,1 метра и диаметре трубы в 102 мм на длине в 610 см размещаются 125 витков провода с шагом около 4,5 сантиметров. Для того, чтобы витки не сдвигались, в трубе через каждые 5 витков ножовкой следует сделать неглубокие надрезы, в которые поместить (натянув) провод. Думается дополнительная фиксация не потребуется.
  P.S. Д ля тех, кому брать в руки словарь в лом, сообщу главный секрет хорошей работы антенны:-) :  нижний конец трубы обязательно нужно оставить открытым!  Для слива воды :-)
Основательно прорисованный фундамент конструкции - вовсе не преувеличение. Это фундамент на котором будет стоять вся антенна (без растяжек). Саму коробку для конденсатора и проходного изолятора можно, конечно, сделать меньше, а вот лаги, на которых покоиться вся конструкция уменьшать не следует. Хотя, если растяжки в наличии, можно пренебречь и этим.
Со слов автора КСВ в 1,2-1,3 достигается легко. Во что я, при наличии переменного конденсатора, поверю. И вообще, электрически антенна действительно будет работать хорошо.  Конечно в эффективности на передачу она слегка будет уступать стандартному вертикалу, но зато на приём она будет вне конкуренции (в семействе вертикалов, конечно :-) !

    Спирали бывают большие и маленькие :-)  Выше  я рассказал про большую спираль, а теперь про маленькую. Вообще, всё то что я рассказываю, является любопытными сведениями и совершенно не обозначает, что это какие-то инновационные решения или даже то новое, "что хорошо забытое старое". Тем не менее все описанные конструкции могут быть повторены и, конечно, будут работать.   Думаю, что не удивлю вас рассказом о магнитной антенне.  Но вот что она может быть такой маленькой для диапазона 80 метров - это и правда любопытно. 

   Конечно же секрет в спирали. Вы можете спросить зачем спираль, если и так магнитная антенна самая маленькая из всех возможных для диапазона 80 метров?   Но ведь нет предела совершенству?   Такая маленькая РАБОТАЮЩАЯ loop расположенная на фотоштативе в саду может доставить удовольствие. Тем более, что её исполнение совсем не затруднительное и не материалоёмкое :-)   Сразу же следует оговориться: конденсатор должен быть серъёзным. И лучше если его ёмкость будет изменяться в предеалх 10-500 пф.  В конструкции автора модификации это вакуумный конденсатор, что является для этого случая идеальным вариантом - все токоведущие части, на которых может быть огромное напряжение, скрыты под стеклом. Проводник спирали желательно не менее 2-3 мм диаметров, что помимо полосы пропускания положительно скажется на прочности конструкции.  Ну и, конечно, на стабильности параметров настроенной антенны.      Дальше всё просто. Детский пластиковый обруч (обязательно любимого цвета :-) закрепляется в одной панели с конденсатором. Панель должна иметь механическое сопряжение с триподом, который имеется у вас в наличии. Далее достаточно рисунка, на котором всё прорисовано с точностью необходимой для аккуратного повторения. До момента требующего пояснения - поиска точки подключения фидера.  Способ крепления провода спирали на пластике хула-хуба описан выше. Для этой модели более удобными могут оказаться маленькие самозатягивающиеся хомуты. Но это не принципиально. Следует лишь помнить, что в точке подключения фидера текут огромные токи, а часть витков спирали близкая к конденсатору под большим напряжением. В соответствии с этими соображениями и выбирайте способ крепления из доступных вам вариантов.     Если верить утверждению журнала "Practical Wireles" №11 за 2003 год (John Hyes, G3BDQ), то КСВ в диапазоне от 80 до 17 метров не превышает величины в 1,2:1.   Достигается это выбором точки подключения в интервале от 5-го до 8-го витка с несколькими экспериментальными подключениями и настройкой антенны в резонанс.  Еще лучшего результата можно достичь применив какой-либо антенный анализатор. Оно  и понятно :-)  Несмотря на слабую зависимость от высоты расположения антенны, она всё-таки есть и её следует учитывать при настройке. Далее вё просто: выносите её в сад, поворачиваете в нужном направлении и получаете удовольствие.  К недостаткам антенны можно отнести её некоторую "детскосадовость", а к достоинствам - размер и невосприимчивость к уровням электрических шумов.

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • Борьба за качество приёма 2

    В планах было:
    1. Зачистить питание для МШУ. Сделано
    2. Исключить помеху от работы роутера (Ethernet)
    3. Подать очищенное питание на приёмники (не от USB разъёма).
    Сегодня пункт 2 и отчасти 3 :-) Отчасти потому что успел только приготовить кабель. Но об этом завтра. Сегодня очищаем спектр от помехи которую создаёт подключение интернета с помощью Ethernet кабеля. Не секрет, что гальваническое соединение по RJ45 не только передаёт импульсную помеху на корпус ноутбука, но и весьма успешно излучает её в эфир.  Если антенны далеко, SDR c "землёй" ноутбука не связан, экранировка всех проводов от SDR хорошая, то и бог бы с ним. Но в моём случае антенны невысоко, соединение с роутером как раз Ethernet, экранировка сомнительная, хотя я старался. В моем случае использование гальванической связи с роутером сеет "торчки" с амплитудой +8-10 дБ и через каждые 60 килогерц.  Беда в том, что АРУ (AGC) в RTL820T начинает "поддавливать" сигнал  практически с уровня +3 дБ. Так что уж 10 точно уменьшает усиление. На первом скрине Ethernet подключен, палки поражённых частот прямо таки бросаются в глаза и видно что сигналы транспондера XW-2F невысокого уровня.

    Подробнее...  
  • Антенна рыболова :-)

    Вот прошло пару лет, с момента публикации моей  Огородно-полевой антенны. Сегодня есть её фотография с коротким комментарием от R9HAJ (Ринат Кулахметьев)
    День добрый, все не получалось антенну сфотографировать... Доволен пока как паровоз, ураган выдержала, зиму перезимовала, работает стабильно. Траверза немного длиннее расчетной. 

    Спасибо за фото. Ранее Ринат сообщал, что всё работает согласно публикации, и его результаты на этих диапазонах стали солиднее.  Я рад, что мои бюджетные модели кого то радуют, а кому-то облегчают жизнь :-)  

    Подробнее...  
  • XW-2A звучит оптимистично

    Вот уже скоро полгода на орбите семья китайских сатов, которые убедительно говорят в пользу развития китайской науки и экономики :-) Почти никто из них (а их шесть)  не вывалился насовсем. Бывает на пару дней сваливается софт управления, всё-таки бортовая аппаратура там - этовам не здесь :-) на земле. Тупое падение напряжения ниже нормы на пару секунд вызывает перезагрузку, а иногда и ступор. Но тот, кто следит за параметрами бортов по телеметрии знает что означает разница температур на прямых солненых лучах и в тени :-(  Так что когда над твоей головой практически постояннно пара спутников через которые можно провести связь - это радует. Удивляет, что многие думают что это что-то из области очень сложного, и на орбитах народа немного. Хотя, справедливости ради, надо заметить что картинка меняется в лучшую сторону. Как говорят медики, есть положительная динамика. Вот в качестве аргумента за запись аудио связи с RN6MA на XW-2A - уровни не хуже чем на двадцатке :-) А тут микс 145 и 430 :-)

     
  • Реально широкополосная :-)

    Тренируя ухо на своём "панорамном" SDR страдаю от необходимости раз в полчаса переключать антенну :-(  не секрет, что обычные RTL "свистки" высокой чувствительностью не отличаются, и, если мы хотим услышать что-нибудь хорошо, то антенна нужна хорошая, многоэлементная.  А они, к сожалению, все узкополосные. Не получается хорошо в широком диапазоне частот.  Это огорчает, но это наука.  А теперь, когда мы догадались подключить к своему SDR радио МШУ, то появляется возможность подключить к своему приёмнику реально широкополосную антенну. Это возможно только теоретически, но вариант практического приближения к этой утопии всё-таки существует.
    so50
    Речь идёт о модификации всенародно известной УКВ антенны типа "Метла".

    Подробнее...  
  • Заборы делают соседей лучше

    При всей кажущейся крамольности этого заявления, в описаном ниже случае это так :-). Мысли вслух Джоеля Халласа, W1ZR в моём вольном пересказе. Прочитано в QST#11/2014 стр. 55 Речь идет о скрытой за деревянным забором DDDR антенны. Навеяно посещением огорода UR5RP.

     Интересующихся отправлю к учебникам, (но не путайте с DDRR антенной), для остальных привожу картинку из статьи на которой видна суть конструкции.  Сразу добавлю, что если есть возможность использовать еще и третью сторону забора, то результат будет получше. Длина стороны составит 17 метров и, соответственно по длине может дотянется и до диапазона 160 метров. По утверждению автора антенна может работать и на более высоких частотах, например он предлагает проверить её на 20-ти метрах. Автор рекомендует максимально использовать доступную длину забора, после чего настройкой(ками) попытаться дать возможность вашему автотюнеру настроить выходной каскад на получившийся импеданс.

    Звучит не очень оптимистично, собственно недалеко от истины,

    Подробнее...  
  • Вруны :-)

    Сегодня с утра чего-то слабовато слышал FO-29. Подумал что может антенной "промазал" и решил уточнить Orbitron запуском аналогичной программы Gpredict. И к своему ужасу увидел что согласно вновь запущенного приложения моя антенна стоит к спутнику под углом больше 90 градусов!  При сумме элементов вверх-вниз 26/14 вполне достаточно чтобы получить - 100 дБ ;-( Думать буду вечером, а сечас плачу и думаю кто из них больший врун ? :-)   Позиция обозначена как Gosha (UY2RA в Gpredict), а спутник "подкрашен" красным цветом. Время, конечно, мгновенное, то есть компьютерное и одно и то же для обоих приложений :-)

    wruny

    А вот то, что собственно и есть предмет порождающий глухоту :-)

     

     
  • Прохождение: режим экономии

    prop3110

    Сегодня очень интересное прохождение практически на всех диапазонах.  И похоже все они приоткрыты. Но по правилу почти всё что освещено Солнцем по прямому пути и что не освещено - наоборот. Только сказать что прохождение хорошее - нельзя. Слышно всё, но не громко. Но зато отвечает всё на 100 ваттт.  Только что слева со средним сигналом - Гваделупа, и справа, по длинному, PS1M. Но тоже не громко. Даже для телеграфа. Но отвечают. И практически с первого раза.  ВОт послушайте что значит средняя громкость ( у меня :-)

        Впрочем оно так и

    Подробнее...
Продолжени. Начало смотри - "Как сделать КСВ метр" Подытожим наши изыски. Самые простые индикаторы КСВ на проводках под оплётку коаксиала или полосковые...
Продолжая тему "Измеритель мощности" и "Конструкция послевыходного дня" я, сам того не ожидая, поднял фантомный вопрос - КСВ метр и измеритель мощности. И...
Или конструкция выходного дня. Правда :-) С того момента как у меня заработал первый скетч на Ардуино я вынашивал мысль сделать красивый КСВ метр и...
Физические величины определяющие качество прохождения наряду с данными статистики нас особо не радуют: solar flux и количество солнечных вспышек на минимуме. Слои E и F2...
Скорость решения задачи напрямую зависит от правильной постановки вопроса. В нашем городе есть разные радиолюбители. На днях был в гостях у одного...
Когда человек в зрелом возрасте то он теряет интерес не только к дамам репродуктивного периода. Он так же теряет зрение, желание выпить,...
Для того, чтобы оценить преимущества пенсионера, сначала надо вернуться на работу ..... Приготовил себе 1000 и одно задание, накупил плат, деталей и инструмента, но...
Всем доброго дня и мои поздравления с наступившими Новым Годом и Рождеством! В январском номере журнала CQ amateur-radio опубликованы результаты CQWW VHF контеста 2018 года.
Вчера Гугл прислал немного зелёных за то что вы, мои уважаемые читатели, иногда нажимаете рекламные баннеры на моём сайте. Я слежу за тем, чтобы...
Вот и пролетел еще один год. Внучка выросла настолько что уже понимает что означает охрана природы: её новогодняя работа на конкурс природозащитников не содержит...
Неделю назад мне напомнили моё обещание раскрыть секрет сложения сигналов с антенн НЕ на коаксиальных трансформаторах. Конечно же я вспомнил про это...
В продолжение темы любви к сантехническим пластмассам...... Я вообще-то не любитель SSB, но когда у меня появился трансивер с нормальным трактом формирования SSB сигнала и эквалайзером,...
Пару постов назад я писал про замечательный точ-падль с подложкой чтобы рука не дёргала ключ при работе. Интерес к нему проявил и мой...
Недостатки самого простого точ-паддля выяснили (см. "Точ паддль и его проблема") Вместе с Сашей Прилук K2PAL продолжаем исследовать то что...
Силы космоса нам особо не благоприятствуют, но и не вредят. SFI=67 SSN=0 Это означает стабильно плохое и нестабильное прохождение на ВЧ...
kzaskbar

HAMschool

HAM School
CW forever
Радиообмен для бойца
Украинская транслитерация
Детский RX TX KIT
Прогноз прохождения
Грозозащита радио
Метеорадары и грозы
Sat School
Спутники хочу :-)
SAT приёмные антенны
SAT QSO FM
SAT QSO CW - SSB
SDR, SAT и Orbitron
Oreos miniSat
Моргающий Niwaka
Space sound
УКВ тестеры
DX через спутник
Почему не слышно спутник
Как принимать FunCube1
Как принимать PolyItan1
Как принимать PSK QB50P1
Обзор программ SAT телеметрии
Практическое построение диаграммы направленности
Meteors School
Метеор QSO. Что это?
Предстартовый инструктаж
Как смотреть метеоры
Метеор сервис Virgo и Java
Изучаем CW
Изучаем CW дома 1
Изучаем CW дома 2
Изучаем CW дома 3
Изучаем CW дома. Q-код
Изучаем CW дома. Жаргон.
Тэн код. 10-код.
CW trening radios
Маэстро Morse Runner
Mouse-paddle
Видеоурок Vibroplex
ARRL: как урок в классе
Недостатки PC телеграфирования
Какая песня без баяна?
Интернет идёт к Морзе
Антенны КВ
Противовесы из рулетки
Эффективный диполь
Невидимые антенны
Волшебные проволочки
Антенны случайной длины
Калькулятор антенн
Простое согласующее
Просто про антенны
Какую антенну выбрать
Стэки КВ антенн
1 антенна на 3 трансивера
Модифицированные Inv V
Спайдер vs гексабим
Антенны УКВ
Даблполь 144
Квадрифиляр на 145
SAT квадрифиляр
UHF VHF без приборов
144 за полчаса
Колинеарная J антенна
Калькулятор J антенны
Рамочная KP4MD
"Ёлочка" 144/430
Невидимая на 144
Двойная Харченко
Широкополосная УКВ
Стэки на УКВ

Калькулятор расстояний и QTH
Калькуляторы перевода координат UTM DMS, координаты в QTH locator IARU и наоборот. Расчет азимута и расстояния по QTH локатору.


Online экзамен на категорию

exam

UY2RA/QSO/QSL/OQRS

 

Online SDR приёмник

 Тестовая версия WEB приёмника. Для прослушивания необходимо какой-нибудь SDR программой (или скачать SDR Console) подключиться к этому серверу по адресу uy2ra.ddns.net порт 50101 login guest password guest Приёмник на КВ с конвертором вверх и имеет гетеродин 50 мгц. Битрейт 1 мгбит или ниже. 73!
Как запустить такой приёмник у себя:

Запускаем WEB SDR сервер

Запускаем WEB SDR сервер 1

Запускаем WEB SDR сервер 2

Запускаем WEB SDR сервер 3

Запускаем WEB SDR сервер 4

Борьба за качество приёма SDR

Качество приёма SDR2

Качество приёма SDR3

Качество приёма SDR4

Сейчас работает версия 3. Не видна из программы версии 2.