Логоперіодична антена

Сучасні вимоги до радіолюбительської антени власного виготовлення можна відобразити в кількох пунктах:

• Забезпечувати роботу на кількох діапазонах, включаючи WARC.

• Мати підсилення (відносно диполя) не менше 5-8 дб і ослаблення назад не менше 25 - 30 дб.

• Конструктивне виконання повинно бути досить простим, не вимагати великих матеріальних витрат. (Якщо радіолюбитель має засоби, він може придбати промислово виготовлену антену).

• Повинна мати мінімальний КСВ на всіх робочих діапазонах. Це вимога особливо актуальна для роботи на "фірмових" трансиверах, що не мають автоматичного антенного тюнера.

• Повинна бути електрично замкненою системою, як найменш підданою електростатичним атмосферним шумам.

• Повинна працювати без додаткової настройки після підйому, що на практиці трудомістко або неможливо.

Найбільш підходящою цим вимогам може бути запропонована логоперіодична антена, що підтверджується все зростаючою кількістю випускаємих антен такого типу відомими фірмами CushCraft, KLM тощо.

Конструктивно антена виконана на звичайному трубчастому бумі.

Елементи виконані з легких дюралевих трубок. У моїй конструкції з чотирьохсекційних антен. Секції вставляються одна в одну і зафіксовуються пружинними замками. Подібні антени представляють дефіцит, і радіолюбителі можуть підходити до виготовлення елементів, виходячи з наявних матеріалів. Діаметр труб не має великого значення (що також є перевагою антен Logoperiodic) і можуть бути виготовлені з антенного канатика. Подібні конструкції з канатиком описані в літературі.

Ізоляція "розірваних" в середині елементів проведена наступним чином: застосований капроновий профіль квадратного перетину (водовід, що застосовується в сільському господарстві), в який запресовані дюралеві трубки (лижні палки) зовнішнім діаметром 17 мм. У них вставлені і закріплені саморізами самі трубки елементів. У середині капронового профілю свердляться два отвори діаметром 8 мм. для кріплення до бума хомутом. Хомут використаний від телевізійних антен і має шипи, що перешкоджають провертанню елемента. Кріплення елементів може бути проведено традиційним способом на ізоляторах на текстолітових або склотекстолітових площадках.

Антена живиться стандартною симетричною проводною (збиральною) лінією, виконаною мідним проводом перетином не менше 1.5 мм у високоякісній ізоляції і має дві узгоджуючі лінії:

• Ззаду (відносно напрямку випромінювання) короткозамкнуту, що визначає ослаблення назад. Ця лінія додатково перетворює антену в короткозамкнуту систему, що відповідає п. 5 загальних вимог.

• Спереду узгоджуючу і з'єднану з живлячим і симетризуючим ВЧ трансформатором (балуном), що має коефіцієнт 1:4. Балун намотаний на феритовому кільці, що має магнітну проникаючу здатність 600 двома скрученими проводами у второпластовій ізоляції. Кількість витків - 6. Ферит - від відхиляючої системи телевізора. Кільце розбирається на дві половини і склеюється клеєм з феритовим наповнювачем, що різко знижує втрати потужності в ньому. Було проведено вимірювання за втратами з навантаженням на еквівалент.

Прийняті позначення:

L1- довжина елемента.
S1- Відстань між елементами.
LS- Узгоджуюча короткозамкнута лінія.
LC- Узгоджуюча лінія живлення антени.
В- Довжина бума.
К- Розрахунковий коефіцієнт.
t- Коефіцієнт прогресії.
l- довжина хвилі.
N - кількість елементів.

Таблиця розмірів антени від 14.000 до 29.000 mHz :

Антена була зібрана і піднята на висоту 12 метрів біля дерев'яного заміського будинку за допомогою легкої телескопічної щогли. Використано дешевий обертовий механізм китайського виробництва, призначений для обертання телевізійних антен, придбаний у фірмі "Радіоспектр".

Отримані технічні параметри можна оцінити як перевищуючі задані на початку (крім 14 mHz, оскільки мала висота підйому для цього діапазону). Вимірювання параметрів проводились на всіх діапазонах, включаючи WARC з радіолюбителем, що знаходився на відстані 15 км прямої видимості. Отримані характеристики в середньому F / B - 54/56 ; F / S - 52; F / D - 59 +25дб.

Точність вимірювань відносна з поправкою на радіолюбительську апаратуру. На жаль, провести вимірювання з лабораторією ГСН не вдалося, оскільки антена встановлена за містом і пряма видимість відсутня.

Коефіцієнт відбитої хвилі в усьому діапазоні від 14 до 29 mHz виявився незмінним 1.3 в будь-якій виміряній точці вказаного діапазону. На частотах 13.2 і 30 mHz він прагнув до безкінечності. Замір проводився вимірювачем SWR трансивера Icom - 746.

Слід зазначити велику "примхливість" антени до розташованих поряд металевих предметів і висоті підйому. Антена спочатку була випробувана на висоті 7.5 метра, і результат випробувань на частоті 18 mHz показав, що при такій висоті передній лепесток розмитий, і співвідношення F/B не більше 5-8 децибелів.

Деякі короткохвильовики негативно ставляться до антен типу Log Yagi, вважаючи їх "збирачами шуму". Згоден з ними за однієї умови - це має місце, якщо застосовується приймач з преселектором, що має широкий діапазон і слабкий динамічний діапазон. Звичайна Yagi сама працює як преселектор з хорошою добротністю і зменшує вимоги до характеристик приймача. Тому рекомендую короткохвильовикам при використанні Log Yagi застосовувати додатковий преселектор або приймач з високими характеристиками, це повністю зніме проблеми, викликані застосуванням Log Yagi.

Для короткохвильовиків, які бажають розрахувати антени під свої можливості, наводяться формули розрахунку, за якими була розрахована описана конструкція. Кількість елементів і нижня частота вибираються проізвольно. Не рекомендується, при діапазоні антени 14 -28 mHz, кількість елементів менше 5/6 - ефективність антени різко падає.

L1 = l/2; з розрахунку нижньої робочої частоти ( 14.0 mHz).
Ln = 405 см. для верхньої частоти 29 mHz, виходячи з огляду промислових і радіолюбительських конструкцій (що суперечить теорії, але практичні вимірювання підтверджують правильність вибору за виміряним КСВ).