Тридіапазонна антена

Успішна робота на діапазонах 14, 21 і 28 МГц ускладнена, якщо на станції немає спрямованої обертової антени. Дуже популярними конструкціями таких антен є всевозможні "квадрати", але, як показала практика, вони не мають достатньої механічної міцності.

В значній мірі необхідним механічним і електричним вимогам відповідають "хвильові канали". Однак багато радіолюбителів не наважуються братися за будівництво багатодіапазонної антенної системи типу "хвильовий канал" [1—4] через складність конструкції та великий витрата матеріалів.

В результаті розрахунків і експериментів автору статті вдалося створити просту у виготовленні, компактну, механічно міцну тридіапазонну антену, що має непогані електричні параметри.

Основою антени є трьохелементний "хвильовий канал" на діапазон 14 МГц, до траверси якого прикріплені чотири додаткові вертикально встановлені трубки (рис. 1). На їхніх кінцях знаходяться ізоляційні площадки, через які пропущені проволочні елементи антен на діапазони 21 і 28 МГц, що є одночасно відтяжками вібраторов антени на 20-метровий діапазон. В горизонтальній площині елементи антени на діапазон 14 МГц розтягнуті капроновим тросом, прив'язаним до кінців траверси. До нього ж кріплять кінці вібраторов антен на діапазони 21 і 28 МГц. Довжини вібраторов елементів наведені в табл. 1. Всі активні елементи мають електричний розрив посередині елемента.

Кожну антену живлять по окремому коаксіальному кабелю з хвильовим опором 75 Ом через чвертьхвильові трансформатори.

Чвертьхвильовий трансформатор є відрізком лінії, електрична довжина якого дорівнює 0,25l, а хвильове опір визначається як середнє геометричне з хвильового опору лінії живлення і опору антени, між якими включається цей відрізок. У нашому випадку використовуються відрізки 50-омного коаксіального кабелю довжиною 351 см (на діапазоні 14 МГц), 234 см (21 МГц) і 175 см (28 МГц).

При живленні симетричних антен по несиметричній лінії (коаксіальному кабелю) виникають струми асиметрії, що протікають по обплетці кабелю. Це призводить до того, що кабель починає випромінювати енергію і, як наслідок, спотворюється і погіршується діаграма спрямованості антени. Для боротьби з цим небажаним явищем застосовують різні симетризуючі пристрої. Найпростіше на діапазони 21 і 28 МГц можна виготовити з чвертьхвильових відрізків 50-омного коаксіального кабелю, намотаного в вигляді одношарової котушки на кінцях трубки перед точкою живлення вібраторів, а на діапазон 14 МГц безпосередньо на траверсі.

Описана система живлення дозволила отримати задовільне узгодження на всіх діапазонах. Мінімальне значення КСВ на резонансних частотах 14,1; 21,15 і 28,35 МГц відповідно дорівнює 1,3; 1,5 і 1,4. Для кращого узгодження знадобиться застосування гамма-, омега- або Т-узгодників.

Траверса виконана з тонкостінної сталевої труби діаметром 51 і довжиною 6400 мм, до кінців якої приварені, продовжуючи її, додаткові трубки діаметром 18 і довжиною близько 100 мм. До них прив'язують капронові натяжки. Елементи "хвильового каналу" на діапазон 14 МГц виконані з дюралюмінієвих труб діаметром 30 мм. Вони прикріплені чотирма U-образними хомутами діаметром 6 мм до прямокутних склотекстолітових площадок розмірами 300Х150Х10 мм, а ті, в свою чергу, двома U-образними хомутами діаметром 10 мм — до траверси.

Чотири вертикальні трубки діаметром 18 мм можуть бути приварені до траверси або прикріплені до ромбічних площадок зі стороною 150 мм і товщиною 4 мм двома 6-мм І-образними хомутами. Площадки встановлюють на траверсі за допомогою двох U-образних хомутів діаметром 2 мм.

Елементи антен на діапазони 21 і 28 МГц виконані з мідного дроту діаметром 2 мм. Вони, як вже зазначалося, пропущені через два отвори в ізоляційних площадках зі склотекстоліту розміром 100Х60Х5 мм, які привинчені двома гвинтами до кінців вертикальних трубок. Відтяжки виготовлені з капронового троса діаметром 7 мм.

Траверса знаходиться на висоті 6,5 м від конька шиферної даху.

Визначений інтерес для радіолюбителів може представляти антена, що складається з двох трьохелементних "хвильових каналів" на діапазони 21 і 28 МГц, де елементи 28-мегагерцової антени одночасно виконують функції відтяжок для елементів антени на діапазон 21 МГц. Геометричні розміри елементів антен зазначені в табл. 2.

Література

1 Мещевцев Б. Трехдиапазонная антенна — Радио, 1978, № 1, с 21
2 Узун В. Совмещенные "хвильові канали" — Радио, 1979, № 9, с. 20.
3. Гуткин Э. Многодиапазонная направленная КВ антенна.— Радио, 1985, № 1, с 21.
4 Сепп К. "Хвильовий канал" з двома активними елементами.— Радио, 1988, № 7, с. 17

Радіо №12 1991р.