Тема простого вертикального випромінювача, що працює на декількох діапазонах, продовжує цікавити радіоаматорів. Нижче описаний цікавий варіант виконання такої антени. Його родзинка в тому, що в якості випромінювача використана заземлена вертикальна труба. При цьому антена працює на всіх п'яти аматорських діапазонах від 14 до 28 МГц.
З докладного опису гамма-узгодження [1] випливає, що його можна використовувати не тільки для резонансних випромінювачів, але і для вібраторів практично будь-якої довжини (за винятком сильно вкорочених). Але є і ще одне цікаве його властивість, яка і дозволяє зробити багатодіапазонну антену з таким узгодженням.
При уважному вивченні рис. 3.5.8 в [1, с. 159] можна виявити, що фізична довжина трубки у гамма-согласователя майже не змінюється при зміні висоти заземленого вібратора від 0,15 lambda. до 0.2 lambda і від 0,28 до lambda 0.6 lambda
А з цього випливає досить дивний і неочевидний висновок: якщо підібрати розмір заземленою труби потрапляє в зазначені вище межі у всіх необхідних діапазонах, то можна отримати хороше узгодження при незмінних фізичних розмірах як самого GP, так і трубки узгодження.
Звичайно, реактивна частина вхідного імпедансу jXa буде залежати від частоти, і конденсатор узгодження доведеться підлаштовувати при зміні діапазону. Але в даному ми на це погодимося: невелика складність підлаштувати конденсатор змінної ємності (навіть якщо це доводиться робити дистанційно), а зручності великі. Отримана антена показана на малюнку (не в масштабі).
Цей заземлений вертикальний випромінювач висотою 4,4 м (діаметр 30 мм) з трубкою узгодження довжиною 1,8 м (діаметр 15 мм). З допомогою конденсатора змінної ємності 10...50 пф антена може бути настроєна в резонанс на любительських діапазонах 14. 18. 21. 24 і 28 МГц з КСВ < 1,5. Причому у смузі 18...29 МГц антена може бути налаштована з таким КСВ на будь-яку частоту. Живиться антену коаксіального кабелю з хвильовим опором 50 Ом. На ділянці 15... 17 МГц отримати низький КСВ неможливо, оскільки висота антени близька до чверті довжини хвилі, тобто не потрапляє в згадані вище розміри випромінювача, необхідні для такого узгодження. Але в діапазоні 14 МГц висота GP зменшується до 0,2)., і настройка знову можлива. Файл моделі антени (2) дозволяє вивчити описані вище властивості.
Практична перевірка підтвердила справедливість розрахунків.
...от не буду більше ніколи писати цю фразу. Вистачить. На дворі XXI століття.. І вже смішно всякий раз, на догоду тим, хто сумнівається в комп'ютерах ретроградам, пояснювати, що за відсутності помилок в моделі розрахунок лише незначно відрізняється від реальності. Що сумніватися в результатах моделювання, це приблизно те ж саме, що не вірити розрахункам резонансної частоти контуру по формулою Томпсона або струму в резисторі за законом Ома: "А хіба мало що там розраховано! А ось я поки не включу частотомір або амперметр і не зміряю, не повірю, раптом ваші формули неправильні!". Моделировщики антен працюють з формулами, хоча і значно більш складними, ніж закон Ома. але ці формули належать до базових фізичним і незмінні вже більше сотні років. Що практичне виконання антени потрібно не для з'ясування абсолютно нерозумного питання: "А збігається розрахунок з реальністю?" (набагато краще запитати "А чи немає в моделі помилок і обмежень?"), а для того, щоб на цій антені працювати в ефірі...
Але повернемося до нашої заземленою, багатодіапазонної вертикальної антени. Працювала вона у мене в двох варіантах.
У першому варіанті антена була встановлена на землі близько автомобіля. Зауважу, до речі, що в якості підстави в автоварианте дуже зручно використовувати плоску металеву пластину приблизно 30 х 30 см з невеликим шпеньком з краю для подальшого кріплення труби вібратора. Пластина кладеться на землю, на її край наїжджають колесом автомобіля для механічної фіксації. На шпенек надівається і розтягується щогла, до пластини кріпляться противаги. Я використовував 8 проводів по 4 м, що лежать на землі.
У другому варіанті та ж сама антена була встановлена на даху будівлі висотою 4 м. Чвертьхвильові противаги (по два на кожен діапазон) лежали прямо на руберойді.
В обох варіантах В діапазонах 18,21 і 24 МГц КСВ на резонансах не перевищував 1.2, а в діапазонах 14 і 28 МГц - 1,5.
Налаштування антени при зміні діапазону вкрай проста: обертати КПЕ до мінімуму КСВ. Я це робив руками, але ніщо не заважає використовувати КПЕ без обмежувача кута повороту і невеликий електродвигун з редуктором (наприклад, від старого дисководи) для його обертання.
Якщо для вібратора використовуються труби меншого діаметру, то його треба подовжувати. Так, і вібратор діаметром 10 мм повинен бути заввишки 4,6 м.
Література
Автор: І. Гончаренко (DL2KQ), р. Бонн, Німеччина