Антенне господарство є необхідною складовою будь-якої радіостанції. Для СВ радіостанції, яка може використовуватися як в пересувному варіанті - з автомобіля, так і стаціонарно - з дому, необхідно мати постійну "домашню" антену. Один з найбільш простих і ефективних варіантів такої антени було наведено в [1], але ця антена ефективно працює лише на верхніх поверхах будівель. При розташуванні на нижніх поверхах її ефективність значно зменшується із-за сильного поглинання вертикальної складової випромінювання стоять поруч будинками, які являють собою досить ефективний екран.
У подібних випадках ефективніше працює рамкова антена. Один з варіантів рамкової автомобільної антени був розглянутий в [2]. Рамкова кімнатна антена може бути розташована по периметру вікна (рис. 1). Конденсатор, налаштовує антену в резонанс, розташовується на перекладині, що поділяє вікно на дві частини.
Були випробувані два варіанти антени. Розміри першої - А=140 см, Б=140 см, В=40 см; Р=70 див. Конденсатор був розташований в коробці з фольгованого склотекстоліти, його остаточна місткість складала 3,5 пФ. При менших розмірах периметра вікна ємність конденсатора збільшується. Те, що конденсатор розташований симетрично, а дещо збоку від геометричного, і в даному випадку електричного, центру антени, не заважає її нормальній роботі.
Другий варіант антени мав розміри А=140 см, Б=210 см, В=40 див. У цьому випадку конденсатор не знадобився, установка антени в резонанс здійснювалася провідниками Р, які в цьому випадку були по 60 см завдовжки.
Обидві антени були виконані з гнучкого мідного дроту діаметром 1 мм і розташовані з внутрішнього боку вікна. Слід зауважити, що для роботи антени немає ніякої різниці, де вона встановлена - з внутрішньої або зовнішньої сторони вікна, всі визначає лише її зручність установки. Відстань теж може бути змінено при різних варіантах виконання вікна.
У разі низького розташування антени - на нижніх поверхах, а значить, і при необхідності "вилізти за екран", найбільший ефект дає живлення антени або в одному з нижніх її кутів, або в центрі її нижньої сторони. Але на практиці реалізація такого харчування, навпаки, зменшує ефективність роботи антени в порівнянні з харчуванням в центрі вертикальної сторони. Це пов'язано з тим, що під вікном зазвичай знаходиться металеве підвіконня і батарея опалення, які сильно поглинають енергію ВЧ.
Якщо кімнати виходять на різні сторони будинку, є сенс встановити дві антени, що дозволяє впевнено працювати за двома напрямками. Налаштування антени не представляє складності і може бути виконана кількома способами. Найбільш простий з них - з використанням індикатора напруженості поля. Змінюючи ємність конденсатора або довжину елементів М, необхідно добитися максимальної напруженості поля. Але більш ретельна настройка можлива лише з допомогою КСВ-метра або ВЧ-мосту, наприклад наведеного в [З]. Дійсно, налаштовуючи антену за індикатором напруженості і використовуючи при цьому промислову СВ-радіостанцію з системою автоматичного регулювання потужності, якої забезпечено більшість станцій, важко досягнути коректної настройки антени. Використовуючи ж міст, вхід якого погоджено з виходом передавача, можна провести дуже точну настройку антени в резонанс і визначити при цьому її реальний опір. Як виявилося, опір першого варіанту антени було близько 35 Ом, другого варіанту - близько 55 Ом, в обох випадках з невеликою реактивністю. Це показує, що найбільш ефективно обидві антени можна підключити кабель 50 Ом, що дуже зручно, оскільки імпортні радіостанції розраховані на такий опір антени.
Але найбільший ефект при застосуванні такої антени дає використання узгоджувального пристрою (мал. 2). Пристрій виконано несиметричним, т. к. рамкова антена хоч і відноситься до симетричним, але в даному випадку вплив сторонніх предметів рассимметрирует її. Котушка L2 виконана з мідного дроту товщиною 1,5 мм, безкаркасні. Вона містить 6,5 витків, діаметр - 25 мм, довжина намотування - 40 мм. Холодний кінець припаяний до дна коробки, гарячий - на ротор С1. Котушка L1 містить два витка такого ж дроту, розташована поверх L2 і перебуває в нижньої третини її. Це згода пристрій дає можливість довести опір кімнатній рамкової антени з боку входу узгоджувального пристрою (СУ) до будь-якого опору стандартного кабелю - 50 або 75 Ом, при цьому реактивної складової практично не було. Згода пристрій працює з великим ККД - не менше 90% (виміряний практично), так що практично вся потужність від передавача надходить в антену. Будучи вузькосмугової ланцюгом, СУ ефективно усуває TVI, що особливо важливо при використанні радіостанції з підсилювачем потужності. Зазначений варіант СУ можна налаштувати так, що воно буде працювати по всьому СВ діапазоні з невеликим КСВ по його краях.
Згода пристрій було виконано в коробці з фольгованого склотекстоліти розмірами 6х8х6 см і розміщено в безпосередній близькості від антени. Ротори С1 і С2 для підстроювання були виведені назовні. Слід зауважити, що використання СУ, яке дозволяє досягти КСВ в кабелі, що живлять антену, практично 1:1, дає можливість сміливо застосовувати різні фільтри перешкод, неодноразово приводяться в літературі (наприклад [4,5]), які дозволяють знизити рівень TVI досить значно. Фільтр необхідно встановлювати відразу на виході радіостанції.
При порівняльному випробуванні рамкових антен, описаних у цій статті, з антеною з [1], було виявлено їх явну перевагу. Рамкові антени забезпечували велику дальність зв'язку і набагато менший рівень TVI і радіоперешкод. Останнє особливо помітно при використанні узгоджувального пристрою. Що ще важливо - ці рамкові антени можуть бути розміщені практично непомітно, що не псує інтер'єру кімнати.
Антена з підлаштування конденсатором добре узгоджується в діапазоні частот від 21 до 30 МГц, що дає їй можливість працювати не тільки у СВ діапазоні, але і в декількох аматорських KB діапазонах. Згода пристрій з зазначеними тут номіналами радіодеталей добре погодить лише від 30 до 24 МГц. Для роботи на 21 МГц ємності конденсаторів С1 і С2 необхідно збільшити до 50 пФ, або кількість витків котушки L2 збільшити до 8,5, зберігши при цьому довжину намотування. В цьому випадку верхня частота роботи СУ обмежується 29 МГц. Друга антена при використанні з нею змінного конденсатора перекривала діапазон від 14 до 24 МГц. Котушка L2 узгоджувального пристрою для цього діапазону повинна містити 11,5 витків при довжині намотування 45 мм. Котушка зв'язку у всіх випадках містить 2,5 витка. Її можна переміщати по контурної котушки для знаходження оптимальної зв'язку та оптимального КСВ.
У всіх випадках при налаштуванні СУ слід прагнути до того, щоб кінцева ємність С2 була максимально можливою. Мінімальне значення С2 свідчить про неправильному налаштуванні системи кабель - СУ - антена. При потужностях понад 10 Вт на конденсаторі антени може бути висока ВЧ напруга, тому слід прийняти заходи по, його електричної ізоляції.
Література
Автор: В. Григоров (RK3ZK, UA3-113); Публікація: www.cxem.net