Согласование антенн случайной длины

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

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

   Сегодня, по поводу воскресенья, был в гостях. Недалеко, в почти такой же деревне как моя. И увидел насколько труднее быть радиолюбителем без подсказки более опытных товарищей. Это я не про себя. Несколько нескромно, но моя заслуга в предлагаемом материале в основном перевод с английского. Потому что всё что я предложу известно давно и не раз опубликовано в наших журналах "Радио". Акцент в этот раз будет стоять на слове "просто". Без заумных коэффициентов укорочения и слов типа "импеданс". И намоточные данные катушек приведу. Очень хочется помочь тем, кому по жизни не пришлось слушать курс радиотехники в институте или техникуме. Поразмыслив, решил просто найти проверенную конструкцию.

    Конечно же я говорю про "действующих" радиолюбителей, тех, кто пытается проводить радиосвязи несмотря на отсутствие возможностей использовать хорошие антенны. Часто радиолюбителю достаётся место жительства с ограниченным пространством вокруг. Антенна  "длинный провод", являясь самой простой, требует пространства (ну раз "длинный") Но бывает что даже полуволновый LW не помещаются по длине. Иногда это только несколько метров от балкона до ближайшего дерева. Тогда используются антенны из провода случайной длины. Отсутствие какого-либо согласования сводит к нолю  40 ватт от UW3DI. Вместе с тем известно, что можно заставить работать даже сильно укороченную антенну. И все знают волшебное слово для этого - "согласующее", и большая часть радиолюбителей его так и воспринимает - как согласователь сопротивлений, точнее импедансов :-(а обещал этого слова не говорить).
Note: О самих антеннах. Есть несколько советов, которые могут улучшить ситуацию. Random-wire это не полная свобода, а вынужденная мера, поэтому учитывать некоторые моменты всё-таки следует. Понятно, что если антенна получается укороченной, то растягивать её нужно в направлении куда возможна её максимальная длина.  Изгибы и повороты нежелательны, но не критичны. До тех пор пока провод антенны не пойдёт в обратном направлении.  Смысла в таком дополнительном отрезке нет.  Высота подвеса должна быть максимально возможной. Если есть возможность поднять горизонтальную часть антенны вверх, то это надо делать сразу при "выходе" проводника наружу. А далее растягивать на всё доступное пространство. "Проход" через окно или стену лучше сделать через фарфоровую (или ВЧ изолятора) трубку.  Сам провод должен быть минимального диаметра чтобы он был максимально лёгкий, но выдерживать свой вес. К тому же тонкий провод почти не заметен. Это может быть плюсом с точки зрения хороших отношений с соседями.


    Предлагаемая конструкция (или две, если считать SWR meter) - это трансформатор случайного сопротивления случайной длины провода в нужные 50 или 75 ом в зависимости от конструкции передатчика.  Подвесив в соответствии со своими возможностями "верёвку" в положении при котором её длина максимальна, а высота от земли на пределе возможного, получаем задачу со множеством неизвестных. Вернее с одним неизвестным, зависящим от множества других: проводимость земли, расстояние до ближайших физических объектов, изменение высоты подвеса по длине антенны и т.д. Никогда нельзя сказать точно какой импеданс и реактивность будет иметь нижний конец провода.     В этом состоит основная причина ошибок не очень опытных радиолбителей. Они пытаются угадать сопротивление, применить трансформатор на ферритах или "бинокле" и привести всё к сопротивлению фидера. Между тем главное - не применять фидер и сделать антенну частью настроенного контура.  Её импеданс по прежнему остаётся величиной неизвестной.      Но есть способ методом последовательных приближений (научного тыка :-) приблизиться к эффективному использованию того что есть.   В случае когда мы подключаем антенну (любую) к трансиверу с автотюнером посредством кабеля, тюнер настраивается на волновое сопротивление кабеля и следующей за ним, как следующий вагон в электричке, антенны. Если длина кабеля определена заранее как волновой повторитель, то тюнер точно будет настраивать выход передатчика на сопротивление антенны. Но не факт, что он при этом "увидит" нужное сопротивление антенны. А если оно еще и неизвестно какое - тогда и результат будет никаким.
     Разница между этим, и тем, что будет описано ниже состоит как раз в том что в нашем случае мы действительно "введём" антенну и часть нашего устройства в резонанс, добившись максимального излучения антенны, и при этом добъёмся равенства сопротивлений  передатчик-антенна (условия при котором в антенну попадет максимально возможная часть энергии).  К сожалению, законов физики никто не отменял, и для использования этого (каждого конкретного) случайной длины провода на различных диапазонах интервала перестройки конденсатора переменной ёмкости (и точки отвода катушки) будет недостаточно. Поэтому в конструкции Левиса МакКоя (Lewis G.McCoy) W1ICP, описанной в книге "ARRL Antenna Anthology",  применяется система из базовой конструкции с подключаемыми внешними комбинациями индуктивностей, позволяющая трансформировать "всё во всё".
    На фотографии устройство в сборе - со встроенным рефлектометром и две совокупности индуктивностей на разъёме. Как видно, самый главнй элемент - "крокодилы" на гибких проводниках. :-) Сразу следует предупредить о соблюдении необходимых мер предосторожности - на "горячем" конце контура может быть высокое напряжение. Не осуществляйте переключения при включенном передатчике. Это опасно в первую очередь для транзисторов выходного каскада. Ну и поберегите ваши пальцы - ВЧ ожог при не соблюдении этих рекомендаций гарантирован.
P.S.  Одним из побочных (и очень неприятным) эффектом будет значительно более близкое расположение излучающего элемента к вашему организму, электронным приборам, которым оно, конечно же будет мешать, а так же возможность наводок на предварительные каскады вашего радио. Например, потребуется значительное улучшение защиты от ВЧ наводок микрофонного (или ACC входа при работе RTTY/PSK/SSTV)
 А справа эквивалентные схемы включения для различных вариантов LW.  Вариант А лучше использовать при длине провода антенны соизмеримой с длиной волны, варианты В и C для сильно укороченных антенн. Такая гибкая схема и реверсирование включения позволяет эффективно запитывать любые длины в диапазонах от 80 до 10 метров.  Обратите внимание на слово "запитывать". Это не эквивалент слова "излучать". Хотя это всё равно лучший способ использования антенн LW не кратной полуволне длины.
Изображение 001  Вот еще более простая эквивалентная схема идеи, которую я успешно использовал сразу после армии, еще не имея радиотехнического образования. Все сведения были почерпнуты из популярной книги "Радио - это очень просто" :-) Тогда моё радио состояло из Р-250 и армейского легендарного передатчика РСБ-5. Антенна, конечно же, длинный провод неизвестной длины из окна до дерева на другой стороне дороги. Согласно указанного выше источника, сопротивление паралельного колебательного контура изменяется от 0 в точке "земля" до неизвестного , но максимума в верхней точке.   Подбирая точку включения антенны  можно найти наилучшие условия - равенство сопротивления антенны и части контура :-), а вторая точка подключения - нижняя - подключение передатчика. И задача облегчается тем, что его выходное сопротивление известно - 50 ом. Стало быть она будет расположена значительно ниже по телу катушки контура :-) Это теперь я знаю, что это называется автотрансформатор :-)     Но как бы то ни было, если в хозяйстве сохранился вариометр и конденсатор переменной ёмкости от РСБ-5 (а конденсатор хорош тем, что имеет на оси переключатель, который при повороте более чем на 180 градусов подключает  параллельно пластинам постоянную ёмкость), с использованием двух гибких проводников (выпотрошенная оплетка от любого кабеля) и тонкогубых "крокодилов", то это может быть использовано в качестве высокоэффективного автотрансформатора. Вернее двух автотрансформаторов.      Но если есть желание повторить конструкцию один к одному, по автору, то продолжаю. Вот рисунок (схема) основной конструкции. Её основа - встроенный КСВ-метр и панель с контактной планкой (разъём одна "мама" три "папы") на пять контактов.  В этом месте я бы сделал отступление от конструкции и использовал керамические галетные переключатели типа тех, что стоят в UW3DI или аналогичных.  С точки зрения удобства пользования (и сохранности формы катушек :-) несравненно лучше.   Как я уже упоминал выше, при использовании одного или двух диапазонов от этого узла можно отказаться вовсе. И если у вас есть достаточно  надёжный КСВ-метр, то встроенный также можно не делать.  Но тем не менее, по автору всё выглядит так: 

  В варианте А работает чистый трансформатор с индуктивной связью, причём её величину изменить невозможно, что  не очень хорошо для системы, перестраиваемой в широком диапазоне значений индуктивности и ёмкости.      Настройка осуществляется путем циклический действий: подключение антенны, настройка контура С1L1  в резонанс по максимуму "показометра" напряжённости поля ("неонка" или индикатор поля), после этого подстройка входа - С2 по минимуму КСВ.  Затем переподключение "крокодила" проводника антенны в другое место и снова настройки и сравнение результатов. Добившись самого хорошего результата, можно зафиксировать точку подключения к катушке краской, рисунком на бумажке :-) или записать номера витка.  Может показаться неудобным,  но после двух-трёх  настроек  смена диапазона будет проходить быстро.
   В вариантах B и C связь с колебательным контуром, часть которого составляет наш провод неизвестной дины, представляет из себя автотрансформатор. Коммутация осуществляется подключением других планок с индуктивностями и перемычками. Ниже представлены схемы вариантов B  и C. Как можно заметить, в схемах с индуктивностями конденсатор переменной ёмкости перемещается из одного конца индуктивности в другой.
    В варианте B и С мы видим что это варианты нашего автотрансформатора с различными коэффициентами трансформации (с точки зрения сопротивлений, вариант С это вариант А наоборот).  Конденсатор С1 с максимальной ёмкостью от 150 до 300 пф.  Катушки L3 и L4 - индуктивности ответвителей в КСВ-метре и поэтому отдельно не рассматриваются.  Данные катушек L1 и L2 ниже на рисунке и в тексте (так как они для различных диапазонов разные).  Для диапазона 80 и 40 метров они выполнены  бескаркасной бифилярной намоткой на изоляционных распорках проводом диаметром 1,5 мм ( #14 на американский манер:-) с шагом 3 мм ( 8 витков на дюйм (25 мм) и диаметром 65 мм. Через один виток провод "продавливается" внутрь катушки для закрепления витков и облегчения подключения к ним "крокодила" . Катушки имеют соответственно 18 и 6 витков с пропусканием одного оборота между собой - вместо одного витка укладывается только его половина (см. рисунок и фото).  Это достаточно трудоёмкая часть работы, но выполнить её нужно очень аккуратно, хорошенько натягивая провод и фиксируя витки.
   Для диапазонов от 10 до 18 мгц катушки L1 и L2 бескаркасные диаметром 65 мм. L1 содержит 4 витка при длине намотки 36мм (с шагом  9 мм). L2 - один виток с таким же шагом. Она расплогается на расстоянии 13 мм от L1. В диапазонах от 21 до 28 мгц L1 имеет два витка, а L2 также имеет один виток такого же диаметра и на таком же расстоянии от L1.
    Конечно же не обязательно повторять всё один к одному, можно использовать либо часть описанного, либо вообще сделать трансмаш неперестраиваемой нижней частью проводника однодиапазонной антенны, используя внешний КСВ метр.  Но при настройке обязательно нужно использовать еще и индикатор напряженности поля. Пусть даже простейший - "неонку" или люминесцентную лампу.  То есть секрет прост: используя два инструмента настройки можно получить и резонансную антенну и наилучший КСВ для антенны в виде провода случайной длины.  Мне представляется что это очень эффективный способ улучшить  качество связи в условиях полевых дней, экспедиций да и в повседневной работе с радио.

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • Сплетни из истории

        Может быть сейчас это не так актуально, как в первую мировую, но даже я, уже в 60-тых, еще ощущал косые взгляды через плечо на свои антенны. Да и на чужой роток не накинешь платок..:-) Как это было в начале века. Шпионские страсти по Г.Члиянцу. Подборка материалов о первом на Украине радиолюбителе.

    "     В начале марта 1914 г на ст.Жмеринка Юго-Западных казенных железных дорог был арестован служащий киевского железнодорожного телеграфа Сергей Степанович Жидковский, построивший у себя дома любительскую радиостанцию (ЛРС) беспроволочного телеграфа и подозреваемый в перехвате радиограмм местной военной станции "искрового" телеграфа. "Изобретатель или шпион?"... - пестрели тогда заголовки материалов многих газет.
         Приведем (в современном написании) некоторые из газетных выдержек 1914 года:
    - "Во время обыска... власти нашли много записей, из которых видно, что Жидковский сносился из Жмеринки с Берлином, Гамбургом, Парижем и другими городами за границей" ("Русское слово" от 16 марта);

    Подробнее...  
  • С кабелем надо повнимательнее

    Или как правильно использовать антенный анализатор. Особая благодарность за соучастие в написании материала и предоставленные картинки Алексею UT0RM.

     У многих уже появились антенные анализаторы. Только наш брат радиолюбитель инструкцию читает в последнюю очередь. Если вообще читает. Итак, купили анализатор, подключили антенну и видим картинку типа таких, что ниже.  Загрустили и решили всё-таки почитать теорию :-)

    435 150

       Как можно заметить на скриншотах картинка сильно отличается от ожидаемой как на КВ так и на УКВ.   Виною всему наше пренебрежение наукой, которое говорит о влиянии кабеля на антенно-фидерный тракт. С кабелями надо быть поосторожнее. 

    Подробнее...  
  • Военный сэконд хенд

    falconsat 3В настоящее время спутник Falconsat-3 Академии ВВС открыт для использования радиолюбителями в качестве цифровой системы хранения и пересылки сообщений.

    Подробнее...  
  • SDR неудобства: верньер

    jog shuttle jd1 5g    Сегодня уже никто не спорит с тем, что SDR - это хорошо.  Но ряд недостатков всё еще отравляет жизнь пользователям этой замечательной штуки.  В частности, дырки, протираемые в крышках столов мышками :-)    Я уже писал, как можно решать хотя бы часть проблем, причём успешно. Я про использоавание для управления VFOA, VFOB, Shift, Rit t.c.t.  обычного DJ контроллера.  Тут: "Хороший валкодер". Есть, правда, и в этом решении минусы. И первый - гемморой с виртуальным компортом, не дай бог он понадобится еще для чего-то.... А вот "облегчённое" решение. Уже профессиональное, не приспособленческое. Называется Jog Shattle. Моделей уже немеряно, так как представляется универсальным USB базированным инструментом управления компьютером и теоретически должен заменить и мышь и клавиатуру. Но до этого еще далеко, а вот нам, владельцам SDR radio очень даже ничего.  Ценовые диапазоны очень разнятся, и пока DJ контроллер (тут) описанный получается гораздо дешевле. 2800 гривен всё-

    Подробнее...  
  • C Рождеством!

    От лица своих близких и особенно от жены Ирины UY2RY (её ёлка и фотография :-) поздравляю всех радиолюбителей с Рождеством!  Желаю здоровья, счастья и, конечно, успехов в нашем многогранном хобби.

    32

     
  • SAT NEWS

      Работаю в основном через спутник FO-29. Он самый продуктивный и дальнобойный из всех ныне имеюшихся. Но для работы по краям орбиты приходится изголяться по максимуму. Ночью сработал 32 Страну - CU3EQ. Очень много нюансов. Получается, что нужно отловить ту орбиту, что впишется между нами. Пару ночей пробовали. Не вписались. А этой ночью получалось что зона спутника между нами прскакивает около  1 минуты! Максимум - 1.5 минуты! Для этого приходится высчитывать точное направление и заранее туда прицелиться лунными антеннами! Сейчас виток пришелся на направление 302 градуса и элевацию 2,3 градуса. Спутник входил к нам с севера. Можно послушать как его слышно было. Очень кратковременно! Но - весьма уверено и уже связь подтверждена в LOTW!     Вобщем процесс напоминает  одиночный  прицельный выстрел из засады, хи     Заодно прилагаю утреннюю запись. В ней слышно как работает преамплифаер на 432 мс.

    Подробнее...  
  • УКВ тестеры

     Так вот, я думаю что у всех есть трансивер с диапазоном 29350-29500 кгц. Тогда там, сообразуясь со свободным временем, можно послушать в CW и SSB модах работу радиолюбителей через спутник АО-7. В дополнительных материалах (ссылку смотри выше) есть рассказ о программе, с помощью которой можно просчитать когда именно слушать - программе "Орбитрон".  Она же поможет уточнить время "прибытия" МКС. К сожалению, самый популярный спутник, через который проведены миллионы связей в FM - Echo или АО-51, на сегодняшний день не функционирует. Но, к сожалению, он не единственный среди замолчавших. Из того, что сегодня доступно, имея только диапазон 145 мгц, всё.  Два пути вперед. Первый - улучшить антенную технику или поставить усилитель для того чтобы лучше слышать. Он не будет помехой для второго :-) Второй -  изобретать или покупать чего-нибудь с несколькими УКВ диапазонами, а может и модами. Но, пока думаем, можно пытаться реализовать движение по первому пути. Первая попытка улучшить приём - "приподнять" сигнал над шумами.
    antusil1Советы по выбору антенн, их изготовлению и настройке я уже давал, потому что

    Подробнее...
Век живи, век учись, и только на старости лет научишся отпрамвлять отчёт за УКВ контест :-( Короче про подготовку...
Сегодня в ожидании Бейкера сижу у трансивера, кручу антенны и соображаю куда бы поехать на УКВ полевой день. Конечно же по карте ищу точку к...
Ломал голову как совместить приятное с приятным: чтобы на рыбалке смотреть на поплавок, а слушать двадцатку. Первое, что пришло в голову -...
TNX Александру Прилук K2PAL (ex AG2T) Уже лет сто ломают копья приверженцы и противники тех или других антенн. Уже целый стог сломанных копий. Дело...
СидЯ на работе нашёл пару минут чтобы посмотреть чего читает народ на моих сайтах. Как и ожидалось, то что описывает интересности в радиолюбительском эфире.
Прослушал приглашение с борта Fox1D приятным женским голосом и удивился тому, что бакен прошёл на 59, а себя не слышу. Ну и России...
Состояние с солнечной активностью никак не радует: изменений почти нет. Если солар флюкс еще как-то меняется, то число вспышек на стабильном минимуме -...
На пятый день праздников руки наконец дошли до радио :-). Но выяснилось что сегодня, для того, чтобы спаять платку расширения,...
Вы находитесь в районе, где есть значительный шум QRM / QRN (QRM: неприродный шум и QRN: встречающийся в природе шум), делающий невозможным получение слабых сигналов?
Я уже поминал тихим словом этот самый риторический вопрос, за что многие готовы были дать мне по сопатке :-) Сегодня повод еще раз спросить. Типа зачем...
Антон, OK7AJ Цифровая морская радиопередача и тюнер RTL-SDR Я часто спрашиваю себя, как привлечь молодых людей и расширить ряды будущих молодых радиолюбителей? Начнем с...
Группа радиолюбителей Польши оформляет разрешение UT/SP8DUGA и будет этим позывным работать с использованием в качестве антенны одного из диполей Надененко верхнего ряда антенны ЗГРЛС...
Цифры на этой неделе как и на прошлой, не впечатляют. Но отличия есть. Во-первых, будет лучше прохождение на НЧ диапазонах. Самое лучшее будет...
Сегодня состоялся второй раунд договорного матча с мистенром Криссадой Футракул - E21EJC насчёт связи через FO-29 Позавчера не слышал ничего кроме своего сигнала, сегодня...
Получил письмо в личку с жалобой на то что перестал работать мой онлайн WEB приёмник. Признаю, был невнимателен к пользователям. Дело в том,...

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

Сайт черниговских радиолюбителей

HAM Sound Player


HAM Screen Saver

SLogin

Вход с логином соцсети в:

Или логин этого сайта

kzaskbar

Подать телеграмму

Ведите короткий текст (до 256-ти символов.) телеграммы
Call (name)

 
            

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

HAM history QST PICTURES

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.