Вертикальні антени давно привертають коротковолновиков можливістю отримати випромінювання під низьким кутом до горизонту при невеликій висоті - установки антени, а також практично круговою діаграмою спрямованості в горизонтальній площині. Крім того, такі антени, що займають порівняно небагато місця, виявляються зручними, якщо радіоаматор не може знайти досить віддалених і високих точок підвісу антени.
Вертикальні антени, з яких найбільш поширена Ground Plane, призначені, як правило, для роботи в одному діапазоні, в особливості якщо для узгодження антени з фідером застосовуються налаштовані елементи.
Запропоновані раніше (наприклад, SP3PK, UF6FB та ін) багатодіапазонні антени досить складні у виготовленні і налагодженні.
Описувана многодиапазонная вертикальна антена проста у конструктивному відношенні. У найпростішому варіанті вона призначена для роботи на діапазонах 7,14 і 21 МГц, а при невеликому ускладненні - і на 28 МГц. Висота антени 10 м. На рис. 1 показано розподіл струму в антені і форма діаграми спрямованості у вертикальній площині в залежності від діапазонів (тобто співвідношення висоти антени і довжини хвилі).
З рис. 1 видно, що в діапазонах 7 і 21 МГц антена живиться струмом, а на 14 і 28 МГц - напругою, тому при безпосередньому харчуванні коаксіальним кабелем на діапазонах 14 і 28 МГц КСВ буде неприпустимо великим.
Рис. 1
У даній антені завдання узгодження з фідером на 14 і 28 МГц вирішена шляхом застосування несиметричного четвертьволнового трансформатора (див. рис. 2).
Для узгоджувального трансформатора можна застосувати відрізок 600-омному лінії. У той же час при роботі на 7 і 21 МГц потрібно безпосереднє з'єднання кабелю з підставою антени. Виявилося, що точки В і Р (рис. 2) можна поєднати (зігнувши узгоджувальний відрізок в круг або трикутник з плавними заокругленнями). При цьому робота трансформатора навіть поліпшується. Таке поєднання виявилося можливим тому, що трансформатор живиться несиметрично (при несиметричною навантаженні), і нижній його провід служить в основному для створення постійної погонною ємності по відношенню до верхнього (на малюнку) проводу трансформатора.
Рис. 2
Якщо точки А і Б замкнути, трансформатор буде закорочений, і жила кабелю буде з'єднана з основою антени. У такому положенні антена працює на 7 і 21 МГц. Невелика ємність між проводами трансформатора виявляється приєднаної паралельно антени, що живиться струмом, і не впливає на її роботу.
Таким чином забезпечена робота антени на трьох діапазонах без застосування котушок або конденсаторів. Ефективність антени досить висока, так як довжина її дорівнює або перевищує чверть хвилі на всіх робочих діапазонах. На 14 МГц завдяки звуженню діаграм у вертикальній площині антена дає посилення 1,8 дб (півтора рази по потужності) порівняно з четвертьволновой вертикальної антеною. На 21 МГц, визначених кутів випромінювання посилення досягає двох разів по потужності. Конструктивно антена являє собою складову дюралюминиевую трубу діаметром 4 см і довжиною 10 м. Вона встановлена на фарфоровому ізоляторі заввишки. 12 див. При роботі на 14 МГц у підставі антени розвивається велика ВЧ напруга (сотні вольт), тому ізолятор повинен мати малі втрати і забезпечувати мінімальну ємність підстави антени відносно землі.
Просте реле з двома контактами, позбутися від якого в даній конструкції все ж не вдалося, розташоване біля основи антени і укладено в герметичну коробку. Дроти трансформатора мають діаметр 1,6 мм, відстань між ними 12 див. При використанні іншого діаметру дроту для збереження колишнього хвильового опору (600 ом) необхідно змінити відстань між проводами. Між проводами трансформатора через 30 см поміщені ізолятори з оргскла. Четвертьволновый трансформатор увігнутим в неправильний трикутник з плавними вигинами в підтримується в просторі з допомогою двох дерев'яних або бамбукових розпірок довжиною 1,8-2 м.
На діапазонах 7, 14 і 21 МГц КСВ, виміряний рефлектометром, був мерее 1,6 (рефлектометр градуировался за опорами з 10% допуском).
При деякому ускладненні цю антену можна перетворити в чотири - або пятидиапазонную. Якщо застосовувати четвертьволновый трансформатор вдвічі меншої довжини (2,6 м) цю ж антену можна використовувати і на 28 МГц. Практично можна зробити таке перемикання, коли між кабелем і опором антени буде включатися або весь трансформатор, або його половиця, або він закорочується повністю.
Для цією достатньо взяти одне антенне реле від радіостанції РСБ-5 і розташувати його якорем вниз. При знеструмленому реле антена буде працювати на 14 МГц.
Антену можна налаштувати і на 3,5 МГц, помістивши між підставою і землею подовжуючу котушку з повзунком, що дозволяє змінювати індуктивність котушки. Кабель слід підключити до одного з витків котушки (ближче до холодного кінця). Точку підключення можна підібрати по мінімальному КСВ.
Описувана антена може бути віднесена до розряду Ground Plane, тобто антен, що працюють з штучної землею. Для цього вона повинна бути піднята на достатню висоту. Якщо ж встановити цю антену безпосередньо на землі, буде потрібно заземлення, що складається з великої кількості радіальних проводів довжиною понад чверть хвилі, інакше к. п. д. антени буде дуже низьким, висота встановлення антени повинна бути такою, щоб відстань між кінцями дротів - противаг було менше відстані від кінців проводів до землі (або дахи). Так, для даної антени при 6 проводах висота підстави повинна бути 10 м, при 8-7 м, при 12-5 м, при 20-3 м. При цих умовах к. п. д. антени буде близький до максимального. Проводи повинні мати довжину 10,5 м і діаметр 2-3 мм. Найкраще таку антену встановити на даху з оцинкованого заліза. У цьому випадку основа може стояти прямо на даху. Оболонку кабеля слід надійно припаяти до проводів, припаяним в свою чергу до кількох листів заліза. Гірше працює антена на даху з фарбованого заліза (із-за поганого контакту між листами).
Антена експлуатувалася на радіостанції автора протягом півтора років. В діапазоні 7 МГц отримано RST 599 від всіх континентів, крім Океанії (589 від VK3AZZ). Встановлено зв'язки з багатьма DX.
На діапазонах 14 і 21 МГц RST 599 від представників усіх континентів отримано багато разів.
Автор: Л. Яйленко (UT5AA), р. Донецьк; Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru