Просто про антенны

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

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

 
impedans  Очень часто на радиолюбительских диапазонах можно слышать дискуссии о достоинствах и недостатках тех или иных антенн. Будучи еще мальчишкой, я сильно огорчался от того, что не понимал о чём идёт речь. Сегодня, лично со мной, конечно, ситуация другая, но для тех мальчишек (или взрослых радиолюбителей), не обладающих специальными познаниями в области радиотехники вообще и антенн в частности, и для тех, кому некогда читать длинные статьи с формулами попытаюсь простыми словами рассказать об антеннах для того чтобы они смогли настроить то немногое из антенн, что обычно есть у  начинающего радиолюбителя. Так сказать «на пальцах», как Чапай на картошке : - ) Многие не понимают важности хорошего согласования тракта Радио-ЛинияПередачи-Антенна. Или вернее понимают важность, но совершенно не в состоянии реально оценить состояние дел.  Чаще всего довольствуются показаниями встроенного КСВ метра близкими к единице. Самое неприятное при этом состоит в том, что в случае плохого положения дел, владелец радио повышает мощность до тех пор пока не станут отвечать. А сколько мощности наведется на телевизор соседа и уйдет на разогрев атмосферы - вопрос второй...  Попытаемся разобраться. На картинке схематично изображена схема из трех устройств и двух переходов между ними.

potfiСекрет в том, что КСВ метр показывает то что он "видит" на разъёме трансивера. Остальные устройства и импедансы "прячутся за спины"  впереди стоящих как одна матрёшка внутри другой. И на каждом переходе и устройстве сушествуют потери обусловленные затуханием в кабеле или линии передачи и плохим КСВ. Для начала определимся с единицами измерения. Для специалистов, например в области сельского хозяйства,  термин диБи ближе к медицинскому, чем к понятию "во сколько раз". Поэтому для начала таблица потерь в Дб и расшифровка в процентах, в которых все хорошо понимают.   А теперь таблица физических потерь в линиях и местах соединений в зависимости от диапазона расчитанные специальной программой моделирования линий передачи а также потери при плохом согласовании.. potmo

Глядя на эту картину легко согласиться с тем, что при неблагоприятном раскладе в антенну может вообще ничего не попасть :-).

   А теперь ближе к радиотехнике. Если антенна имеет реальный импеданс равный сопротивлению линии передачи, будь то коаксиальный кабель, четвертьволновой трансформатор или настроенная линия, то  на разъёме трансивера КСВ-метр измерит реальный  ксв антенно-фидерного устройства (АФУ).  Если нет, то КСВ-метр покажет скорее согласование с кабелем, чем со всей системой. В связи с тем, что измерять КСВ непосредственно  на антенне, уже поднятой над землей, очень неудобно, для связи с антенной часто применяют настроенные линии и четверть или полуволновые отрезки кабеля, также являющимися трансформаторами, которые точно "передают" на вход радио значение КСВ антенны (импеданс). Именно поэтому, если сопротивление антенны неизвестно, или её только настраивают, имеет смысл применять коаксиальный кабель определённой длины.  Как расчитать длинну кабеля для определённой частоты я уже писал тут http://gosh-radist.blogspot.com/p/i.html, а приведённые выше таблицы помогут выбрать из двух зол наименьшее - либо потери в фидере, либо потери  КСВ :-). В любом случае то, что я описал выше лучше знать, чем оставаться в неведении... При выборе, установке или настройке той или иной антенны необходимо знать несколько основных их свойств, которые можно описать следующими понятиями:

Резонансная частота

Антенна излучает или принимает электромагнитные колебания с наибольшей эффективностью только тогда, когда частота возбуждающего колебания совпадает с резонансной частотой антенны. Из этого следует, что ее активный элемент, вибратор или рамка имеют такой физический размер, при котором наблюдается резонанс на нужной частоте. Изменением линейных размеров активного элемента - излучателя, антенна настраивается в резонанс. Как правило (исходя из наилучшего соотношения эффективность/трудоёмкость и согласования с линией передачи), длина антенны равна половине или четверти длины волны на центральной рабочей частоте. Однако из-за емкостных и концевых эффектов электрическая длина антенны больше, чем ее физическая длина. На резонансную частоту антенны влияют: близость расположения антенны над землей или какого-нибудь проводящего объекта. Если это антенна многоэлементная, то резонансная частота активного элемента может еще изменяться в ту или иную сторону в зависимости от расстояния активного элемента по отношению к рефлектору или директору. В справочниках по антеннам приводятся графики или формулы для нахождения коэффициента укорочения вибратора в свободном пространстве в зависимости от отношения длины волны к диаметру вибратора. В действительности коэффициент укорочения определить точнее довольно сложно, т.к. существенное влияние оказывает высота подвеса антенны, окружающие предметы, проводимость почвы и т.п. В связи с этим, при изготовлении антенны, используют дополнительные элементы подстройки, позволяющие в небольших пределах изменять линейные размеры элементов. Одним словом «доводить» антенну до рабочего состояния лучше на месте её постоянного расположения. Обычно, если антенна проволочная типа диполя или Инвертед V, укорачивают (или удлиняют) провод, подключенный к центральной жиле фидера. Так меньшими изменениями можно добиться большего эффекта. Таким образом настраивают антенну на рабочую частоту. Кроме этого, изменяя наклон лучей в Инвертед V, подстраивают по минимуму КСВ.  Но и этого может оказаться недостаточно. Об этом ниже.

Импеданс или входное сопротивление (или сопротивление излучения)

Умное слово Импеданс обозначает комплексное (суммарное) сопротивление антенны и оно изменяется вдоль ее длины. Точка максимального тока и минимального напряжения соответствует наименьшему импедансу и называется точкой возбуждения. Импеданс в этой точке называется входным импедансом. Реактивная составляющая входного импеданса на резонансной частоте теоретически равна нулю. На частотах выше резонансной, импеданс носит индуктивный характер, а на частотах ниже резонансной - емкостной. На практике реактивная составляющая в большинстве случаев меняется от 0 до +/-100 Ом. Импеданс антенны может зависеть и от других факторов, например, от близости расположения к поверхности Земли или каким-либо токопроводящим поверхностям. В идеальном случае симметричный полуволновой вибратор имеет сопротивление излучения 73 Ом, а четвертьволновый несимметричный вибратор (читай штырь) - 35 Ом. В реальности влияние Земли или проводящих поверхностей может изменить эти сопротивления от 50 до 100 Ом для полуволновой и от 20 до 50 Ом для четвертьволновой антенны. Известно, что такая антенна, как Инвертед V, из-за влияния Земли и других объектов никогда не получается строго симметричной. И чаще всего сопротивление излучения в 50 Ом оказывается смещено от середины. (Следует одно плечо укоротить, а другое увеличить на эту же величину.) Так, например, три противовеса чуть короче четверти волны расположенные под углом в 120 градусов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, превращают сопротивление GP в очень удобные для нас 50 Ом. И вообще сопротивление антенны чаще «подгоняют» под сопротивление линии передачи, чем наоборот, хотя известны и такие варианты. Этот параметр очень важен при конструировании узла питания антенны. Не специалисты и не очень опытные радиолюбители, я, например, даже не догадываются, что активные элементы во многодиапазонных антеннах можно подключать физически не все! Например, очень распространенная конструкция, когда непосредственно к фидеру подключается только два, а то и один элемент, а остальные возбуждаются переизлучением. Даже жаргонное слово такое есть – «переопылением». Конечно это не лучше чем прямое возбуждение вибраторов, но очень экономно и сильно упрощает конструкцию и вес. Пример – многочисленные конструкции трехдиапазонных антенн типа Уда-Яги. Русские Яги в том числе.  Активное питание всех элементов – это классика, так сказать. Всё по науке, максимальная полоса пропускания без завалов, намного лучше диаграммы направленности и соотношения Front/Back. Но всё хорошее всегда дороже. И тяжелее : -) Поэтому за этим тянется более могучая мачта, такая же поворотка, площадь под растяжки и т.д. и т.п. Для нас, потребителей, стоимость – не последний аргумент : - ). Не следует забывать и о таком приёме как симметрирование. Оно необходимо для устранения «перекоса» при питании симметричной антенны несимметричной линией питания (в нашем случае коаксиальный кабель) и вносит значительные изменения в реактивную составляющую сопротивления приближая его к чисто активному.

 20100706 1158439071

На практике это или специальный трансформа

baloon

тор именуемый балун (баланс-унбаланс) или просто некоторое количество ферритовых колец, надетых на кабель вблизи точки подключения антенны. Обратите внимание, что когда мы говорим "балун-трансформатор", то имеем в виду что в этом случает реально транфсормируется импеданс, а если это просто балун, то скорее это дроссель включенный в цепь оплетки кабеля. Обычно даже для диапазона 80 метров хватает десятка колец (типоразмер по кабелю, проницаемость что-нибудь от 1000НН и меньше). На диапазонах выше и того меньше.  Если кабель тонкий, и есть одно или несколько колец большого диаметра, можно поступить наоборот: намотать на колце(цах) несколько витков кабелем. Важно: из всех витков что помещаются, половину надо намотать в другую сторону.   У меня на  диполе 80-ти метрового диапазона 10 витков кабеля на кольце 1000НН (рис.5), а на трехдиапазонном гексабиме(спайдере) 20 колец надетых на кабель. Их общее сопротивление (как индуктивность) на рабочей частоте должно быть более 1 килоОма. Это исключит протекание тока по оплетке кабеля, тем самым достигается симметричное возбуждение в точке подключения.

  Самое практичное решение, в связи со своей простотой и эффективностью применяемое повсеместно – это 6-10 витков кабелем питания в катушку диаметром 20 сантиметров (витки следует закрепить или на каркасе или пластиковыми направляющими так, чтобы получилась индуктивность , а не бухта кабеля : - ). На фото это можно хорошо рассмотреть. Этот прием отлично сработает и на вашем обычном диполе. Попробуйте, и вы сразу заметите разницу в уровне TVI.

 

Усиление

Если антенна излучает одинаковую мощность абсолютно во всех направлениях, она называется изотропной. Т.е. диаграмма направленности – сфера, шар. Реально такая антенна не существует, поэтому её еще можно назвать виртуальной. У неё только один элемент – у неё нет усиления. Понятие «усиление» может применить только к многоэлементным антеннам, оно образуется за счет переизлучения синфазных электромагнитных волн и сложения сигналов на активном элементе. Всем нам знакома ситуация с плохой связью мобильных телефонов в сельской местности? И как мы её решаем? Находим длинный токопроводящий предмет и подносим к нему «мобилу» как можно ближе. Качество связи возрастает. Конечно же, за счет переизлучения найденным нами токопроводящим предметом сигналов базовой станции. Те, кто постарше, может быть помнят аналогичную ситуацию с транзисторными приемниками 60-тых. Слушали «Битлз». Та же ситуация. Особенно это было заметно на магнитных антеннах: из-за большого количества витков магнитной антенны суммируемое переизлучаемое напряжение было больше. Особый случай, иногда употребляют слово «усиление» в отношении одиночного штыря для определения насколько вертикальная составляющая излучения меньше излучения в горизонтальной плоскости. Априори это не есть усиление – это скорее коэффициент трансформации : - ) Не путайте с фазированными или коллинеарными вертикалами: в них два или больше элементов, и у них есть реальный коэффициент усиления. Коэффициент усиления можно получить, сконцентрировав энергию излучения в одном направлении. Усиление образуется за счет сложения-вычитания радиоволн возбужденных в вибраторе и переизлучённых директором. На анимированном чертеже результирующая волна показана зелёным цветом.

YagiExplanation director

     Коэффициент направленного действия (КНД) является мерой увеличения потока мощности за счет сжатия диаграммы направленности в каком-то одном направлении. Антенна может иметь высокий КНД, но малый коэффициент усиления, если омические потери в ней велики и «съедают» полученное за счет переизлучения полезное напряжение. Коэффициент усиления рассчитывается сравнением напряжения на измеряемой антенне, с напряжением на эталонном полуволновом диполе, работающем на той же частоте, что и измеряемая антенна, и том же удалении от передатчика. Обычно коэффициент усиления выражается в децибелах по отношению к эталонному диполю - dB. Точнее это будет называться dBd. А вот если сравнивать с виртуальной, изотропной антенной, то тогда величина будет выражаться в dBi и само число будет несколько больше, потому что диполь всё-таки имеет какие-то направленные свойства – максимумы в направлении перпендикулярном полотну, если помните, а изотропная антенна нет. В знаменателе меньшее число, поэтому и отношение больше. Но вы на них не «введитесь», мы практики, смотрим всегда на dBd. Вот так плавно мы подошли к понятию

Диаграмма направленности

  Антенны стараются конструировать таким образом, чтобы они имели максимум коэффициента усиления (принимали и передавали) в заранее выбранном направлении.  Это свойство называется направленностью. На анимации приведен динамический чертёж сложения-вычитания возбуждаемой в вибраторе и переизлучённой рефлектором и директором радиоволн. Зелёным цветом обозначена результирующая радиоволна.    Характер излучения антенны в пространстве описывается диаграммой направленности. Кроме излучения в основном (главном) направлении, существуют побочные излучения — задние и боковые лепестки.

YagiExplanation gesamtДиаграмму направленности передающей антенны можно построить, поворачивая ее и измеряя напряженность поля на фиксированном расстоянии и не изменяя частоту передачи. Эти измерения преобразованные в графическую форму дают представление в каком направлении антенна имеет максимальный коэффициент усиления, т.е. полярная диаграмма показывает направление, в котором концентрируется энергия, излучаемая антенной в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В радиолюбительской практике это наиболее сложный вид измерений. Проводя измерения в ближней зоне необходимо учитывать ряд факторов влияющих на достоверность измерений. Любая антенна кроме основного лепестка имеет еще и ряд боковых лепестков, в диапазоне коротких волн мы не можем поднять антенну на большую высоту. При измерениях диаграммы направленности в диапазоне КВ боковой лепесток отразившись от Земли или от ближнего здания может попасть на измерительный зонд, как в фазе так и в противофазе, что приведет к ошибке в измерениях. 

inv Диаграмма направленности есть и у простых проволочных антенн. Например у диполя - восьмерка с глубокими провалами в диаграмме, что не есть хорошо. То же самое у популярной антенны Inv. V.   Если все хорошо помнят учебники по радиотехнике или Ротхаммеля, то инвертед ви (диполь) имеет восьмерочную диаграмму. Т.е. есть глубокие провалы. А если поменять положение полотен, поменять местами одну пару (сдвинуть полотна одной антенны например под углом 90 градусов),  то диаграмма начинает приближаться к условно говоря толстой сардельке. Но самое главное -  пропадают провалы, а диаграмма "округляется". У диполя достаточно изменить угол между половинками.  А если сделать у волнового диполя этот угол равным 90°, то с некоторой натяжкой диаграмму излучения можно назвать круговой.

dipoli

 

 Полоса пропускания

polpropКак правило, различают два класса антенн: узкополосные и широкополосные. Очень важно, чтобы в рабочем интервале частот поддерживалось хорошее согласование и заданное усиление. Полоса пропускания антенны не должна меняться при перестройке по частоте передатчика или приемника. К узкополосным антеннам относятся все простые резонансные антенны, а также направленные такие как "волновой канал” и "квадрат”. Меня, как заядлого телеграфиста, вполне устраивают антенны с полосой 100 кгц, но есть универсалы, любители SSB, поэтому производители антенн стараются обеспечить полосу пропускания равную ширине радиолюбительских участков. Например, антенна волновой канал” на радиолюбительский диапазон 14 МГц должна иметь полосу пропускания не менее 300 кГц (14000 - 14300 кГц) и к тому же хорошее согласование в этой полосе частот. Широкополосные антенны отличаются большим диапазоном изменения частот, в котором сохраняются рабочие свойства антенны, во много раз превосходящим в этом отношении резонансные системы. К ним относятся логопериодические и спиральные антенны.

Коэффициент полезного действия (КПД)

Часть подводимой к антенне мощности излучается в пространство, а другая часть в проводниках антенны превращается в тепло. Поэтому, антенну можно представить как эквивалентное нагрузочное сопротивление состоящее из двух параллельных составляющих: сопротивления излучения и сопротивления потерь. Эффективность антенны характеризуется ее КПД или отношением полезной (излучаемой) мощности к суммарной мощности, подводимой к антенне. Чем больше сопротивление излучения по отношению к сопротивлению потерь, тем больше КГIД антенны. Совершенно очевидно, что хорошие электрические контакты и небольшие омические сопротивления (толщина элементов) – это хорошо.

swr

КСВ  

Как видите, этот параметр интересует нас в поледнюю очередь и не является главным.  (Не дай бог вам подумать, что его плохому значению  можно не огорчаться.  Если КСВ более двух – это плохо).  Если антенна настроена в резонанс и в ходе настройки мы скомпенсировали ее реактивность, и согласовали с фидером питания по сопротивлению,  то КСВ будет равен единице. Только не используйте в качестве КСВ-метра встроенный в трансивер прибор.  Он скорее индикатор. Плюс ко всему не всегда вылючается автотюнер. А мы ведь хотим знать правду.  :-) И еще не забудьте про симметрирование  (см. выше). Известно, что можно запитывать антенны коаксиальным кабелем любой длинны, на то он и несимметричный коаксиальный кабель, но в случае, когда по одному кабелю запитывается две антенны, лучше убедиться, что для обоих расчетных частот длинна кабеля кратна полуволне. Например, для частоты 14,100 длина кабеля должна быть:

100 / 14,1 х 1; 2; 3; 4 и т.д. = 7,09м; 14,18м; 21,27м; 28,36м и т.д.

Для 21,100мгц соответственно:

100 / 21,1 х 1; 2; 3; 4 и т.д. = 4,74м; 9,48м; 14,22м; 18,96м; 23,70; 28,44 и т.д.

Обычно народ считает приоритетным минимальную длину фидера, а если просчитать немного большие длины, то мы увидим, что для диапазонов  15 и 20 метров первая "кратность" наступит при длине кабеля 14,18 и 14,22 метра, вторая, соответственно, 28,44 метра и 28,36 метра. Т.е. разница в 4-ре сантиметра, длинна разъема PL259. :-) Этой величиной пренебрегаем и имеем один фидер для двух антенн.  Просчитать «кратную длину» фидера для диапазонов 80 и 40 метров для вас теперь не составит труда.  Если мы не забыли про симметрирование, теперь мы можем настраивать антенну с уверенностью в том, что фидер не вносит никаких помех в чистоту эксперимента. : - ). Очень хороший вариант два двойных Инвертед Ви на двух мачтах: 40 и 80 + 20 и 15 метров.  С таким вариантом (ну еще GP на 28 мгц на случай если будет прохождение) EN5R выезжает практически во все экспедиции.

Ну, вот теперь мы вооружены теоретическими знаниями о свойствах антенн и адекватно можем воспринимать советы по их исполнению и настройке. Конечно же всё теоретически, потому что вам на месте видней. Самый популярный среди антенн у радиолюбителей – диполь.  Итак, исходные условия: мы можем поднять-опустить диполь в течении получаса и много раз в день. Тогда, скорее всего, нет смысла тратить время на предварительную настройку его на земле: это нетрудно будет выполнить для его работы на высоте подвеса. Из предварительных теоретических познаний вам понадобится только сведения о том, что рабочая частота диполя вблизи земли с подъемом «уйдет» вверх на 5-7 процентов. Например, для 20-ти метрового диапазона это 200-300 кгц.  

indpolДля настройки в резонанс с рабочей частотой обычного диполя можно использовать (кроме системы опустить-отрезать-поднять) или свип-генаратор (многие знают этот прибор под именем ГКЧ), или ГИР или, на худой конец, ГСС и осциллограф. Понятно, что если таких приборов нет, то придется настраивать полотно диполя в резонанс с помощью обыкновенного индикатора поля, или как его еще называют – зонд. Это обычный диполь с длинной полотен не менее чем в десять раз меньше чем расчетная длинна самой антенны, подключенный к выпрямительному мосту (лучше на германиевых диодах – будет реагировать на меньшее напряжение), нагруженному на обычный стрелочный прибор – микроамперметр с максимальным размером шкалы (чтобы лучше видно было : - )  Лучше будет если зонд будет с контуром(фильтром) на рабочую частоту, чтобы не настроиться на мобилку соседа, и с усилителем. Например такой. Понятно, что подгоняем длину диполя по максимуму его излучения на рабочей частоте. Минимум КСВ в этом случае должен образоваться автоматом. Если нет, вспоминаем про симметрирование. Если не помогает и значение КСВ всё еще высокое – придется вспомнить о способах согласования. Хотя это бывает очень редко.  

indpol2Следующая по сложности композиция – несколько диполей по одному кабелю. Ну, про кабель читайте выше, а про полотна следует знать следующее: для их минимального влияния одного на другой их следует растягивать под углом в 90 градусов. Если такой возможности нет, то после коррекции длинны одного,  скорее всего, придется корректировать и другой.  Несколько inv V.  по одному кабелю – вариант описанный выше и отличается только тем, что «подровнять» КСВ к минимальному значению можно регулируя угол наклона полотен в вертикали (к мачте), что, конечно, проще, чем изготовление согласующего устройства и даже проще очередной подгонки динны полотна.   

1 2

 Итак, выясняется, что должна выполняться последовательность действий – сначала антенну настраивают в резонанс, а затем добиваются минимального КСВ в необходимой полосе частот. Всё это справедливо для простых дипольных антенн. И очень усложняется, в случае если антенна многоэлементная. В этом варианте без специальных приборов не обойтись, так как следует настроить не только систему с несколькими неизвестными, но еще и добиться вполне определённых направленных свойств. Настройка включает в себя измерение основных параметров антенны и коррекцию их путем подгонки линейных размеров элементов антенны, расстояний между элементами, настройки согласующих и симметрирующих устройств.

 

" Я бы с удовольствием помог Биллу, но так у меня КСВ единица на всех диапазонах..." 

 Совет: доверьтесь специалистам. Как говорил известный белорусский коротковолновик Владимир Приходько EW8AU, «настраивая антенну только по КСВ, можно из антенны сделать хорошую согласованную нагрузку для выходного каскада передатчика. Он хорошо будет работать в нормальном режиме, только антенна при этом может иметь плохую диаграмму направленности, низкий коэффициент полезного действия, часть мощности будет расходоваться на нагрев элементов антенны и антенно-фидерного тракта и самое неприятное, что может быть для радиолюбителя – это помехи телевидению».

 

 

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • Мечта УКВиста

        Только что отработал на фифтине Кубу - CO8TW.   На фото - позиция на 400 метрах выше уровня моря. Мечта: ни мачт, ни антенн тащить не надо. Да плюс префикс какой!   Одним словом а чео  будет, если на эту скамейку "по нормальному"  выехать!  Уши отвалятся :-)

     
  • Есть и хорошие новости

    lusat1   По сообщениям Pedro, LU7ABF, выложенным на AMSAT-BB, ожидалось, что  LUSAT-1 (по нашему LO-19), замолчавший 25 лет назад начнет передавать в течении ближайших нескольких лет, потому что его смещение по орбите предполагало облучение его значительно большуей энергией Солнца. Он многократно пытался слушать частоту телеграфного маяка - самой "непотопляемой" части любого спутника. И вот вчера, без особой надежды, настроившись на 437.125 МГЦ, испытал счастливое удивление: он 22 минуты наблюдал стабильный сигнал (несущую) сигнала LO-19 (теоретически 900mW) +/- Doppler. Его так же слышал Mineo, JE1PEL. Это очень напоминает AO-7. Тот, правда, ожил совсем, но может и Lusat-1 ожидает полное воскрешение? Как знать?

    То, что блок батарей после 25 лет собрал достаточно энергии для появления достаточно мощной несущей

    Подробнее...  
  • GP на 160 Минука (Minooka)

      Как то мне попал в руки ARRL бюллетень в котором были приведены интересные результаты опросов про антенны диапазона 160 метров.  И основной шарм, помимо результатов, конечно, состоял в том, что это была объединённая статистика с 1969 года! Во-первых статистике за такой период нужно верить, а во-вторых просто "выпирает" многообразие моделей антенн на 160 м.  Вопрос первый: если вы сегодня соберетесь сделать антенну на КВ то это будет:
    Ответ первый: 60% - вертикал, 30% - горизонтальный диполь, 10% другие варианты. К вертикалам в этом опросе отнесены 1/4, 1/2, 5/8 длины волны, вертикалы случайной длины и инвертед L антенны. Вопрос второй: если вы сегодня соберетесь сделать антенну на 160 метров то это будет: 70% вертикал, 17% горизонтальная , 5% inverted L, 2% комбинация H/V, 2% invertad V, 3% другие варианты.   Не правда ли, показательно? :-) ?   70 против 17!  А теперь в соответствии с тем же опросом аргументы из-за которых респонденты сделали свой выбор. Ответ второй: 1. Высокая эффективность в диапазоне 160 метров для DX работы. 2. Простота конструкции и лёгкость настройки 3. Низкая стоимость 4. Помещается в размеры "приусадебного участка" (back yard) 5. Достаточно широкая полоса пропускания 6. Хорошо работает на дальних трассах 7. Может быть уменьшена для более высокочастотных диапазонов. Хорошая масштабируемость.
     Что правда, то правда. Трудно возразить против любого пункта списка. Наверное поэтому вариантов вертикальных антенн на 160 метров просто море.  Как же ориентироваться в этом океане моделей и не утонуть? На основании небольшого (около 45 лет :-) опыта могу дать несколько советов начинающим. Прошу прощения у тех, кто хорошо разбирается в теории антенн не судить меня строго за радикальные упрощения понятий. Пропустите пару абзацев, если неинтересно :-)
     Постулат первый. Антенна должна иметь физическую длину хотя бы приблизительно кратную 1/4 длине волны и примерно такой же длины противовесы числом не менее 2.  Все встречающиеся схемы укорочения (если электрическая длина больше чем нужно) и удлинения (в случае наоборот),  служат только одной цели - заставить антенну стать резонансной. То есть резонировать на нужной частоте. При этом эффективность непосредственно излучения радиоволн будет уменьшатся обратно пропорционально степени удлинения (укорочения).
    Перед тем, как решиться на повторение встреченной где-то конструкции следует основательно разобраться какие из элементов антенны нужны для настройки в резонанс, а какие (после этого) для обеспечения условий согласования. Если этого сделать не удаётся, то скорее всего кто-то описал конструкцию созданную опытным путем и не факт, что она будет работать в ваших условиях. Старайтесь избегать дополнительных элементов в антенне (отличных от полотна и противовесов) Самый хороший вариант когда полотном антенны является 1/4, 1/2 или 5/8 длины волны с такими же противовесами. Достаточно трудно расположить вертикально 41 метр проволоки (или трубы!), поэтому приходится идти на изгиб (наклон) вибратора, что в принципе нежелательно, но в значительно меньшей степени снижает эффективность излучения чем, например, укорочение. Не следует забывать и о таком понятии как эффективная высота антенны. Чем дальше от земли верхняя часть антенны (читай чем длиннее штырь) тем больше эта самая эффективная высота антенны.  Зависимость напряженности поля в точке приёма прямо пропорционально этой величине. Есть еще один аргумент за большую чем четверть волны длину штыря - формула ЭДС наводимая в проводнике определяет прямо пропорциональное увеличение напряжения на разъёме антенны от длины. Поэтому самая хорошая штыревая антенна - это 5/8 волны. Но 5/8 для 160 это 100 метров. Даже у самых состоятельных радиолюбителей не часто встречается возможность создать на такой высоте точку опоры (или подвеса). Даже 1/4 волны на этом диапазоне 41 метр. Но, тем не менее существует способ найти компромисс для реальной высоты подвеса конкретного пользователя. Примерно половина модификаций и клонов вертикальных антенн на 160 метров соответствует принципам на которых работает эта антенна. Прелесть идеи в том, что пользователь, зная высоту на которую он может поднять верхний конец штыря, выбирает схему и размер элементов. Конечно же высота ограничена: не короче 2,13 метра для мобайл использования и не более 18,29 метра для базы. Называется это Minooka Special (Минука спец) и выглядит вот так. В таблице ниже приведены 6 вариантов исполнения Minooka перекрывающие реально возможные размеры (высоту подвеса). В этой таблице величины X и Y определены однозначно, а Z максимально возможная в условиях повторяющего конструкцию, то есть Z =  высота точки подвеса минус X и минус Y. Как гласит надпись под рисунком антенны L2 содержит от 1 до 20 витков, а L3 от 1 до 5 витков проводом диаметром 1 мм при диаметре самой катушки 38 мм. В источнике (QST, Barry a. Boothe,  W9UCW) не указано количество витков L1, но я думаю что там должно быть около 20 витков намотки аналогичной L2 и L3  - намотка с шагом 3 мм. В первоисточнике же, (прикиньте, 1976 год!)  американцы уже рекомендовали использовать сантехнические пластиковые трубы! А я их обнаружил только в 2003-м :-(  На самом дела L1 стопроцентно придётся угадывать этой катушкой вы будете настраивать свой штырь в резонанс на любимой частоте: получить полосу в 2 мегагерца не выйдет :-( Найдя резонанс можно перейти к согласованию. В отличие от источника, для настройки я предложу использовать автотрансформатор - одну индуктивность с указанными параметрами намотки но только 20 витков с отводами. Выбрав отвод при котором КСВ минимальный процесс настройки можно считать законченным. Как предполагается настраивать оригинал я расскажу ниже, а пока таблица

    Вариант № 1 2 3 4 5 6
    X (в метрах) 1,52 2,43 1,22 1,22 5,79 0,99
    Y (в метрах) 0,61 0,38 1,07 1,22 0,28 0,91
    Z (в метрах) Максимально возможная
    Диаметр провода (мм) 0,81 0,91 1,02 1,29 0,91 0,64

    Настроив с помощью L1 ваш отрезок в резонанс на нужной частоте, можно переходить к настройке согласования с фидером. Для этого из схемы изымается катушка L3 и изменяя катушку L2 добиваются минимально возможного  в такой конфигурации значения КСВ. Затем, вернув в схему L3 добиваются SWR равного единице. Вполне вероятно, что после этого придётся подстраивать L1. Для мобильного использования (при минимальной длине) (настройка КСВ)  хороший КСВ можно получить без катушки L3.
    Не следует забывать, что для того, чтобы антенна работала эффективно, в основании должны быть от 2 до 40 (по рекомендации автора :-) радиалов как раз 18,3 метра.
        Ну что? Не устали от множества переменных? Зато работать будет  в точном соответствии с наукой :-)  Я, будучи прагматиком, предпочитаю очевидные варианты и поэтому использую четвертьволновой штырь с радиалами без единой катушки или конденсатора согласования. Можете посмотреть как это сделано у меня Однако у того же автора Minooka Spec есть безподстроечные варианты, которые будут работать если выдержаны размеры. Ну, если вы солгласны с тем, что емкостная нагрузка не есть элемент настройки :-)

     
  • VHF антенна конверт. Полевой день Винница

    Владимир Андриевский UR5NAN   Приветствую! Поскольку есть определённая заинтересованность в результатах сравнения антенн «конверт» 11 ел. длина траверсы 7,5 м и антенны Уда-Яги 15 ел. траверса 10 м то я решил поделиться этими результатами с народом, хотя сравнение вышло не совсем корректным если не сказать строже - совсем не корректным. Но сначала об антенне Уда-Яги. Взята она отсюда. http://www.g0ksc.co.uk/144mhz-lfa-yagis/15el-144mhz-ln-lfa-eu.html. Антенна была изготовлена и проверена на высоте около 2 м над землёй ещё год назад. Ничего настраивать не понадобилось поскольку при первом включении КСВ антенны и картина его изменения по диапазону почти полностью совпали с авторским описанием, несмотря на то, что я пользуюсь самодельным мостом подключенным к измерителю АЧХ. Эта связка работает даже лучше чем современные антенные анализаторы, поскольку намного динамичнее, что позволяет видеть все нюансы в реальном времени без задержки. Но это моё личное мнение. При изготовлении этой антенны было максимально повторено авторское описание поэтому для её траверсы были использованы стеклопластиковые удочки. Отсюда и результат. Антенна была проверена в полевых условиях 7 мая. Было проведено несколько QSO. Результаты проверки вполне ожидаемы и потому положительные. Антенна «конверт» на 2 м диапазон изготовлялась мною впервые и потому опыта её изготовления я не имел. Не всё получилось так как мне хотелось, но тем не менее она была сделана и 25 июня она была собрана на «испытательном стенде» на соседнем огороде, который принадлежит моим родственникам, поэтому

    Подробнее...  
  • 26 апреля 1986 года

    Припять EN25RЯ думаю говорить много не следует. Все всё помнят.  Сейчас саркофаг накрывают новой крышей - конфайнментом.

    Фото сегодняшнего 4-го блока.

    Но из песни слов не выбросишь.  наши Славутичские радиолюбители 25 лет спустя работали из города-призрака в эфире.  Короткий отчёт с несколькими фотографиями на сайте Гоши радиста.  

     
  • RTL КВ приёмник. Проще некуда

       Скорость решения задачи напрямую зависит от правильной постановки вопроса. В нашем городе есть разные радиолюбители. На днях был в гостях у одного из них, близкого мне по духу - я тоже  любитель купить красивый полуфабрикат и доведя его до рабочего состояния гордится тем, что "сделал это своими руками":-)  Но, к сожалению, не всё выпускается в виде полуфабрикатов. Или, правильнее говоря, наборов. Китов. Поэтому самая сложная часть задачи иногда тормозит весь процесс приобщения к радиолюбительству.

       Одним словом есть большая прослойка радиолюбителей, которые одной ногой (или рукой:-) уже коротковолновики, а второй всё еще собиратели китов. В таких случаях, как правило какие-то приёмники есть, но не КВ, какое-то оборудование для приёма PSK, RTTY и проч, что не требует ни знания языка, ни знания азбуки Морзе, есть, но нет антенн  и т. д. по возрастающей. Короче до статуса настоящего коротковолновика один шаг, но этот шаг трудно сделать. Вернее страшно. Ведь надо делать огромные и сложные КВ антенны, покупать дорогой КВ трансивер или приёмник, и уже одного этого хватает для того чтобы не у фаната руки опускались до привычной идеологии - WEB SDR приёмник, MMTTY или MMSSTV.....

       И тогда я понял как можно подтолкнуть к дороге на наш HAM праздник очень многих. Это называется комплексное решение фобии больших антенн ;-)   Или "Бюджетный КВ приём"     Чем не название для статейки!:-)
    Основной тезис - "глаза боятся, руки делают". Копеечные по стоимости SDR свистки есть почти у каждого. В интернете

    Подробнее...  
  • CQ WW RTTY: как работают лодыри

    keyboard us    Никто не знает почему сегодня с утра я решил поработать в CQ WW RTTY. Я и сам не знаю.  Раньше сказал бы просто пришло в голову, но сегодня точно знаю: просто так не бывает ничего. Помнится еще совсем недавно я оттопыривал нижняю губу, когда кто-то из моих приятелей говорил что "поработал в контесте  часок-другой".  Настоящие спортсмены бьются до конца. Чуть не сказал насмерть :-)       Да, когда был помоложе, так и поступал. Либо пока не засыпал в поисках очередного множителя, либо пока со стула не вставал из-за застойных явлений в области таза :-). Но прошло время, прошлые сожаления о своих неудачи и чужих успехах (и даже белая зависть :-) прошли, осталась мудрость зрелого возраста, которая говорит: получи хоть это удовольствие, пока оно тебе доступно :-) Короче погулял в саду, выгулял собаку, попил кофе второй раз, почесал репу

    Подробнее...

SAT/SPACE MONITOR Вы можете участвовать в формировании новостей !

Не секрет, что мы в Славутиче начали установку эхолинк узла. Протестировали на Kenwood TS2000 с антеннами дотягивающимися до Чернигова. работает, всем...
Всемирно известная картинка которую особенно любят смотреть те, кто в эфире бывает редко :-) Но она базируется на физических величинах и ей примерно...
Или деревенский RigExpert. У меня на УКВ работает Kenwood TS2000. И понадобилось мне устройство CAT и управления для него, но мой Уником Дуал должен был...
Продолжают поступать вопросы по эхолинку. Собрал их в кучу и отвечаю. Те кто всё про это знает могут отдохнуть :) Посмотреть...
Кто интересуется насколько можно верить прогнозу, сам смотрит прогноз. Но не прохождения, а солар флюкс и число вспышек. Как то выходит...
Все мы свидетели того что на Украину пришла переменчивая погода с грозами, дождями и ветрами. Всё это осложняет прогноз прохождения с одной...
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...
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

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

 

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.