Все знову і знову ультракоротковолновики запитують у своїх старших колег: "Яку вибрати антену?" Точно відповісти на це запитання неможливо, так як все залежить від того, для якої мети будується антена. Якщо передбачаються зв'язку у всіх напрямках, наприклад всередині міста, то. дуже зручні антени з круговою діаграмою, які часто дозволяють працювати при відстанях між станціями, рівних 50-100 км Для дальніх зв'язків більш підходять спрямовані антени. У "густозаселених" ультракоротковолновиками районах або у випадках, коли з деяких напрямків йдуть перешкоди, безсумнівно, краще використовувати гостронаправлені антени.
Цих прикладів достатньо, щоб зрозуміти, що антени, однаково придатної на всі випадки, немає. Радіоаматор повинен сам вибрати антену, що відповідає основним вимогам. А ще краще побудувати дві-три антени і використовувати їх по мірі необхідності.
Починаючому ультракоротковолновику нерозумно вибирати своєї першої антеною яку-небудь громіздку і складну конструкцію, в процесі спорудження якої він через недосвідченість може наробити багато помилок. Слід починати з побудови найпростіших антен і по мірі зростання досвіду і знань переходити до більш складних систем.
При виборі типу антени потрібно враховувати і те, які основні матеріали є в розпорядженні конструктора. Якщо не можна придбати труби або прутки для антенних елементів, то можна вибрати, наприклад, "подвійний квадрат", при будівництві якого вимагається лише провід, дерев'яні рейки і невелика кількість ізоляційного матеріалу. Істотно також, як буде виконана Живильна лінія - з коаксіального або, стрічкового кабелю, або просто у вигляді двопровідної лінії.
Не можна упускати з виду і те, чи потрібні при будівництві антени якісь вимірювання. Початківцю, до того ж не має вимірювальною апаратурою, краще вибрати антену, яка напевно стане добре працювати без установки.
Розглянемо ряд типів антен. Серед них є прості конструкції, доступні для повторення кожним новачком, і складні, в тому числі антенні системи, які можуть зацікавити більш досвідчених "мисливців" за DX. Так як більша частина наших ультракоротковолновиков працює в діапазоні 144 МГц, розміри антен Наведені саме для цього діапазону.
Читач помітить, що ні для однієї з антен не наводяться технічні подробиці конструкції. Але це не повинно перешкодити будівлі, так як прийоми роботи і багато деталі описані в будь-якому довіднику радіоаматора.
АНТЕНИ КРУГОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ
Хрестоподібний диполь. Антена складається з двох півхвильових вібраторів 1, розташованих під кутом 90° один до одного (рис. 1). Діаграма випромінювання цієї антени - далеко не ідеальний коло, але практично вона дає цілком хороший круговий випромінювання. Так як хвильовий опір одного диполя дорівнює приблизно 70 Ом, при паралельному включенні двох диполів хвильовий опір становить близько 35 Ом. Такого коаксіального кабелю в нашому розпорядженні немає, тому краще всього живити антену через четвертьволновый трансформатор 3, виготовлений з 50-омного кабелю. Від трансформатора до апаратури йде 75-омний кабель 4. З такого ж кабелю виконано симметрирующее U-коліно 2.
рис. 1
Вертикальна антена (Ground Plane). Випромінювач 1 (рис. 2) і радіальні .провідники 2 забезпечують кругову діаграму в горизонтальній площині. Кут між радіальними провідниками і випромінювачем визначає хвильовий опір антени.
рис. 2
При куті 90° хвильовий опір дорівнює приблизно 30 Ом, при куті 180°- 70 Ом. Зазвичай вибирають кут 145°, що дозволяє живити антену 50-му-ним кабелем. Кабель підключають до гнізда 3, укріпленому на металевій пластині, до якої електрично приєднані радіальні провідники. Випромінювач, до якого підключають центральний провідник кабелю, встановлений на ізоляторі 4.
СПРЯМОВАНІ АНТЕНИ
"Подвійний квадрат". Ця популярна спрямована KB антена употребима і на УКХ (рис. 3,а). Її коефіцієнт підсилення (порівняно з полуволновым вібратором) досягає 5,7 дБ, співвідношення випромінювання вперед/назад - 25 дБ.
рис. 3
Відстань між активним вібратором 1 і рефлектором 2 вибрано рівним 0,15 лямбда, що дозволяє живити антену 75-омних коаксіальним кабелем 3. Досвід показав, що живиться таким чином антена працює цілком задовільно. Налаштувати антену можна з допомогою короткозамкненого шлейфу, включеного в розрив рамки рефлектора.
Для симетрування антени можна застосувати четвертьволновый склянку (рис. 3, б), підключивши його до кінців активного вібратора 1. Склянка складається з металевого циліндра 4 з двома кришками - металевої 5 і діелектричної 6. Всередині склянки проходить кабель 3, обплетення кабелю підключена до кришці 5. Діаметр склянки повинен бути в 3-4 рази більше діаметра кабелю.
Для виготовлення елементів антени можна використовувати мідну або алюмінієву трубку, стрічку або дріт різного діаметру. "Подвійний квадрат" займає дуже мало місця, конструктивно простий. Ця антена має порівняно хороші характеристики. Заслуговує уваги можливість розміщення антен різних діапазонів на тих же хрестоподібних рейках.
Трикутна антена (Delta Loop) належить до того ж сімейства, що і "квадрат", так як периметр активного вібратора приблизно дорівнює довжині хвилі. Особливістю цієї антени є те, що всі елементи її конструкції - металеві. Автор антени радив живити її 50-омних коаксіальним кабелем, але для цієї мети успішно використовують і 75-омний кабель. Найпростіша трикутна антена показана на рис. 4. Активний вібратор 1 налаштовують з допомогою гамма-узгоджувального пристрою, до якого підключений кабель 3. В залежності від наявності вимірювальних приладів налаштування ведуть по мінімуму КСВ або по максимальній силі сигналу. Рефлектор 2 для спрощення можна зробити нерегульованим.
рис. 4
З трикутної антеною багато експериментував UA1WW. Він радить застосовувати 5-і 9-елементні варіанти. Останній, завдяки малому горизонтального кута випромінювання, особливо підходить для проведення дальніх зв'язків. Креслення 5-елементної антени наведено на рис. 5. Тут 1 - активний вібратор, 2 - рефлектор, 3-5 - директори. Так як це абсолютно нова для наших ультракоротковолновиков антена, наводимо деякі конструктивні дані.
рис. 5
Для несучої траверси більше всього підходить 4-гранна дюралюмінієва труба зі стороною квадрата 18-20 мм, на ній набагато зручніше кріпити елементи, ніж на круглій трубі (див. рис. 6).
рис. 6
Елементи антени виготовляють з мідної або алюмінієвої трубки або прутка діаметром 6 мм, горизонтальну бік - з дроту діаметром 3 мм Розміри елементів (відповідно до рис. 6) такі:
довжина l1, мм
довжина l2, мм
Рефлектор
750
720
Активний вібратор
710
680
Перший директор
660
670
Другий директор
660
650
Третій директор
660
630
Трикутна антена - об'єкт інтересу ультракоротковолновиков всього світу. Беручи до уваги позитивний досвід роботи з нею, можна вважати, що вона скоро стане однією з найпопулярніших антен. Тому звертаємо увагу бажаючих експериментувати на один особливий її тип - подвійну трикутну антену (рис. 7). Розміри трикутників цієї антени трохи більше, ніж у одинарної; периметр рефлектора дорівнює 2266, активного вібратора - 2116 та директора - 1993 мм. Відстань між рефлектором і вібратором-0,2 лямбда, між вібратором і директором-0,15 лямбда.
рис. 7
За деякими даними були отримані такі коефіцієнти підсилення подвійний антени (порівняно з полуволновым вібратором):один елемент (активний вібратор) - 3-4 дБ: два елемента (вібратор і рефлектор) - 8-9 дБ: три елемента (рефлектор, вібратор директор),- 10-11 дБ. Здається, що це перспективний вид антени і їм варто зайнятися.
10-алементная антена (Yagi). Безсумнівно, це - найбільш популярна УКХ антена (рис. 8). Вона дає посилення 13 дБ. Автор проводив за допомогою такої антени метеорні зв'язки з Англією і Бельгією, багато дальніх зв'язків за рахунок тропосферного проходження і "аврори".
рис. 8
Пасивні елементи антени виготовлені з біметалевого дроту діаметром 4 мм, а активний петлевий вібратор - з 15-міллі-метрової мідної трубки і такого ж дроту. Хвильовий опір в точці живлення дорівнює 300 Ом, тому 75-омний кабель підключений через U-коліно, довжина якого дорівнює 68 див.
Довжина несучої траверси - трохи більше 3,5 м, діаметр - 20 мм., Довжина рефлектора 7-1060, вібратора 2-990, директорів 3 - 10 відповідно 933, 930, 927, 924, 921, 918, 915 і 912 мм.
Антена на кілька діапазонів. Бувають обставини, коли встановити більш однієї антени не вдається. Але ж крім антени радіостанції часто потрібна і телевізійна! Тоді вихід з положення - УКХ антена на кілька діапазонів. Один з варіантів такої антени наведено на рис. 9, а (вид зверху) і 9, б (аксонометрична проекція). Вона може бути успішно використана в діапазонах від 50 до 220 МГц. Коефіцієнт підсилення антени на частоті 50 МГц - 7 дБ, 144 МГц-12 дБ, а на 220 МГц - навіть 13,5 дБ. Ця антена -двоповерхова. На частоті 50 МГц на кожному поверсі працюють по два кутових вібратора 1, розташованих на відстані лямбда/4. На частоті 144 МГц їх довжина дорівнює приблизно 3/4 лямбда і тому виходить вже V-подібна антена. На частоті 220 МГц вібратори мають довжину 5/4 лямбда.
рис. 9
Вібратори з'єднані між собою двухпроводными лініями 2, а обидва поверхи - лініями 3, довжина яких в залежності від діапазону становить від 1/4 до 5/4 лямбда. Відстань між поверхами при бажанні можна змінювати в межах, що допускаються довжиною ліній 3. Вхідний опір антени в точці живлення 4 на частотах 50 і 144 МГц - близько 300 Ом, на частоті 220 МГц воно падає приблизно до 200 Ом.
Елементи антени можна виготовити з трубки або прутка: вібратори - діаметром 10 мм; лінії 2 - діаметром 12 мм (можна і 10 мм, тоді відстань між центрами проводів лінії слід вибрати рівним 64 мм): 3 лінії - діаметром 6 мм.
Автор: К. Каллемаа (UR2BU), р. Тарту; Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru