Что может быть проще диполя? Наверное, ничего. Это самая простая в изготовлении антенна доступная большинству радиолюбителей. Ее просто рассчитать, просто изготовить, просто настроить и еще проще использовать. Вышло так, что в лаборатории журнала у меня не было никакой антенны где-то год, и вот недавно я решил, что хватит это терпеть!

В этой статье я расскажу, как рассчитать, из чего и как изготовить простую дипольную антенну на 27 МГц. Покажу весь ход построения антенны, от идеи до законченного изделия. Антенна проектировалась с расчетом на долгую не обслуживаемую эксплуатацию и поэтому вниманию защиты от пагубного воздействия атмосферы было уделено много внимания. Кроме того правильный диполь должен обязательно запитываться через балун. Что это такое и с чем его едят, читайте ниже.

Техническое задание

Условия, в которых предполагается использовать антенну, не самые благоприятные. Крыша двухэтажного здания. Не доминантная высота. Вокруг высотных зданий не много, но они есть. Мягкая кровля. В маневре мы ограничены с той точки зрения, что самовольно попадать на крышу проблематично, закрепить антенны выше уровня крыши тоже достаточно сложно, для этого нет никаких конструкций, а новые городить никто не даст. Единственно, разрешили вбить в стену крюк над окном, и на том спасибо. В общем, рассчитывать на великую дальнобойность подобной антенны не приходится, просто даже исходя из условий размещения.
Кроме того, антенна не должна никому мешать эксплуатировать кровлю. На крышу частенько заходят всяческие организации, следящие за состоянием кровли и кондиционеров и прочего оборудования. Короче, условия – отстой, но антенну все равно хочется. Поэтому был выбран самый простой вариант – диполь.

Что такое диполь

Диполь – симметричный вибратор, простейшая и наиболее распространённая на практике антенна. В самом простом варианте представляет собой прямолинейный проводник длиной в половину длины волны и питаемый в середине от генератора токами высокой частоты.
Иными словами, это два одинаковых куска провода растянутые в пространстве последовательно, друг за другом. Но в центре этой конструкции, точке их соединения к ним подключается кабель, по которому сигнал будет идти от диполя в трансивер и от трансивера в диполь. Все просто. Диполь может быть как вертикальный, так и горизонтальный. При этом поляризация волн принимаемых и излучаемых такой антенной будет меняться сообразно ориентации диполя. Вертикальный диполь – вертикальная поляризация (целесообразно использовать для местных связей), горизонтальный диполь (целесообразно использовать для дальних связей). Диполь, натянутый под углом, имеет обе составляющие.

Проект и расчет

Прежде чем брать в руки инструменты и начинать что-то делать не плохо бы посчитать какого же размера нам нужен диполь, кроме того, это поможет нам рассчитать количество провода который мы будем использовать для лучей диполя.
Надо понимать, что действительная (геометрическая) длина диполя несколько меньше чем рассчитанная формуле. Это связано с тем, что на концах антенны возникает емкостный ток, который эквивалентен увеличению ее длины. Необходимую длину диполя, с учетом соответствующего коэффициента укорочения можно посчитать по всяким умным формулам, которые я приводить не буду, а можно воспользоваться более технологичными средствами и привлечь к нашему творчеству программу моделировщик MMANA. И если Вы, будучи радиолюбителем ее, по какой-то причине все еще не освоили, настоятельно рекомендую это сделать. Для проектирования и расчета простых антенн, это совершенно незаменимый инструмент.

Итак, наш проект выглядит следующим образом. Антенна диполь. Верхняя точка подвеса на высоте 3м, центр на 2,5м, нижняя точка на 2м. Не густо, с учетом того, что КСВ и параметры работы антенны дипольного типа в целом довольно сильно зависят от высоты подвеса, но выбирать особенно не из чего. Длина плеч антенны примерно 2,57м, диаметр провода 2мм (R=1мм).

Вбиваем эти данные в моделировщик и получаем следующее.

Считаем параметры для частоты 27.200МГц. Центральная частота центральной сетки.

Похоже на правду, с учетом того, что диполь в свободном пространстве имеет сопротивление около 75Ом, что соответствует КСВ=1,5. Меня это вполне устраивает.

КСВ, а также активная и реактивная составляющая импеданса. Параметры для нашей антенны вполне подходящие.

Диаграмма направленности. Антенна при данном размещении будет по большей части зенитного излучения. Это следствие низкого подвеса, но тут уж ничего не поделаешь.

Питать антенну мы будем не просто через коаксиальный кабель, а через балансировочное устройство (балун). Балун это симметрирующий трансформатор. Называется так из-за использования в названии сокращенных англицизмов. Balanced-Unbalanced. Или BalUn. (БалУн). Он необходим для питания симметричной антенны. Диполь как раз антенна симметричная, а питаться она будет не симметричной линией, коей как раз является коаксиальный кабель. Но о балуне чуть ниже. Итак, примерно прикинув, что нас ждет, можно приступать к изготовлению.

Конструктив

Для ленивых, и тех, кто хочет просто попробовать сделать такую антенну, есть вариант проще. Сразу приведу картинку позаимствованную у EU4DGC. Отдельно комментировать не буду, на ней и так все понятно. Повторите и оно заработает.

Но так как надежность конструкции у меня стояла не на последнем месте, я решил подойти к делу более основательно.
Для изготовления диполя нам в первую очередь потребуется сделать заготовку для антенны дипольного типа. Эта штука необходима для полноценной реализации балуна. Вы, конечно, можете купить готовый балун, но, на мой взгляд, сделать его своими руками проще, дешевле и интереснее.

Для конструирования нам потребуется.
1. Сантехническая пластиковая муфта диаметром 50-55мм. Продается в сантехнических магазинах.
2. Сантехнические заглушки того же диаметра. Продаются там же.
3. Разъем типа SO-239
4. Винт-кольцо 3 штуки (М6).
5. 6 шайб и 3 гайки.

Начинаем подготовку. Сверлим отверстия в крышках-заглушках и муфте.

В муфте одной из заглушек диаметром 6мм, для крепления, и 16мм в другой, для разъема. Сверлим отверстия под креплениями и для вывода проводов которыми будем питать лучи антенны.

Монтируем крепления. В собранном виде конструкция выглядит вот так.

Теперь приступаем к изготовлению балуна.

Балун

Как я уже писал выше, балун это симетрирующее устройство позволяющее избавиться от антенного эффекта фидера. Если этого не сделать, наш кабель снижения станет полноправной частью антенны и при приеме будет работать как часть антенны, собирать сигналы, помехи и шум, а при передаче излучать. Нам это совершенно не нужно, поэтому мы изготовим балансирующее устройство на ферритовом кольце. Как мы помним, сопротивление диполя у нас около 75Ом, это значит, что для правильного согласования антенны, наш балун не должен трансформировать сопротивления, а должен просто передавать сигнал 1 к 1. Самый простой вариант балуна представлен на рисунке ниже. Он выполнен на ферритовом кольце трифилярной обмоткой.

Для изготовления такого балуна нам потребуется ферритовое кольцо, у меня нашлось с проницаемостью 600, кусок провода сечением 0,5-1мм., в закромах нашелся кусок МГТФ сечением 1мм и длиной 2,5м.

Складываем провод втрое и начинаем наматывать на кольцо. В итоге у нас должно получиться нечто вроде этого.

Фиксируем обмотку на кольце при помощи хомутов или изоленты и начинаем соединять обмотки в нужной последовательности. Готовый вариант.

Монтируем балун в нашу заготовку. И припаиваем разъем.

Собираем все вместе и в итоге у нас должна получиться вот такая конструкция.

Почти готово. Теперь нам необходимо отмерить нужное количество провода для лучей антенны и закрепить их на нашем, теперь уже балуне-заготовке. Для лучей можно использовать почти любой провод достаточной толщины, я обычно использую обычный ПВ сечением 1,5мм^2. Отмеряем по 3 метра, не смотря на то, что MMANA нам посчитала 2,57м, лучше взять с запасом и потом отрезать лишнее, чем судорожно соображать, как нарастить недостающее. Плюс, часть провода пойдет на крепление лучей к балуну и оттяжкам. Прикручиваем лучи к ушкам балуна и подсоединяем выводы нашего балуна к лучам.

После этого все хорошо пропаиваем. Собственно, сама антенна готова.

Осталось придумать из чего сделать оттяжки. Лично я для этих целей предпочитаю использовать обычный паракорд. Он крепкий, надежный и не особенно вытягивается под нагрузкой.

Пришла пора лезть на крышу и устанавливать антенну. Весь процесс выкладывать не буду, но по основным пунктам пройдусь.

Верхняя точка крепления антенны. В стену вкручен анкер-крюк.

Сама антенна и кабель снижения. Кабель – обычный RG-58 C/U длиной от точки запитки до радиостанции примерно 15м. Длина кабеля на настройку антенны не влияет.

Настройка антенны

Поскольку диполь — антенна симметричная, длина плеч антенны должна быть одинаковой! Начинать я рекомендую с той длины которая нам выдала MMANA, как правило, начав с этого можно с высокой вероятностью попасть именно туда, куда нам нужно. Отрезать полотно антенны не нужно, достаточно просто загнуть лишнюю часть параллельно полотну антенны и примотать изолентой или зафиксировать кабельной стяжкой. Возможно, для точной настройки придется несколько раз снимать и опять натягивать антенну, подгоняя длину плеч под нужную Вам частоту.
Вот что в итоге получилось у меня.

По КСВ=3 диполь имеет полосу почти 5МГц, по КСВ=2 почти 2,5МГц.

Активная и реактивная составляющие.

На мой взгляд, все не плохо.

Итог

В итоге получилась достаточно универсальная, а самое главное простая антенна на Си-Би диапазон. Расположенная в моем случае не самым лучшим образом, но, тем не менее, вполне себе работоспособная. Принимающая и передающая пусть и не так как вертикал длиной 5/8, но, на мой взгляд, это сильно лучше, чем вообще ничего. Собирается эта конструкция при наличии всех необходимых частей за час-полтора, очень быстро. Эта антенна висит за окном всего несколько дней, тестирование продолжается, пока результат меня вполне устраивает, если будут какие-то дополнения, обязательно про них напишу. Ну, или если кто-то решится повторить мой подвиг, был бы рад свежим мнениям и комментариям.

Диапазон гражданской связи 27 МГц дал возможность выйти в эфир многим тысячам радиолюбителей. Но рано или поздно перед владельцем такой радиостанции становится вопрос об увеличении дальности связи. Это может быть необходимо для связи с удаленным объектом, к примеру, дачей, местом отдыха или со знакомыми владельцами радиостанций на 27 МГц, проживающими на значительном удалении.

Возможно, Вы увлечетесь и дальней связью на 27 МГц, и коллекционированием QSL. В мире сотни тысяч людей увлекаются этим, и QSL-карточки СВ-станций, на мой взгляд, гораздо красивее карточек коротковолновиков.

Во всяком случае, проведение дальней связи с той штыревой антенной, которая прилагается к радиостанции, невозможно. Необходимо иметь эффективную наружную антенну. Но антенну необходимо еще соответствующим образом присоединить к передатчику.

Большинство импортных передатчиков СВ-связи имеет байонетный антенный разъем, что позволяет отсоединить штыревую антенну и подключить наружную (рис.1). Такой передатчик позволяет подключать 50-омный коаксиальный кабель, нагруженный на антенну сопротивлением от 30 до 100 Ом.

Антенны, описанные в этой статье, как раз и будут подходить под эти параметры. Трансиверы СВ-связи производства СНГ и простые зарубежные трансиверы могут и не иметь такого разъема. В случае использования Вашего трансивера для дальней связи такой разъем необходимо установить. Далее, выход таких передатчиков для со-лгасования его с 75- или 50-Омным кабелем будет нуждаться в простом согласующем устройстве, изображенном на рис.2.

Катушка индуктивности, используемая в согласующем устройстве, - бескаркасная. Она намотана медным проводом диаметром 1-2 мм на оправке диаметром 2,2 см и растянута на длину 4 см. Количество витков - 10. Кабель первоначально подключается ко 2-му витку катушки, а антенна трансивера - к 4-му.

Конденсатор переменной емкости должен быть воздушным. Использование керамического подстроечного конденсатора ведет к снижению КПД устройства. Конструктивно устройство можно оформить в виде, показанном на рис.3. Коробка должна быть выполнена из металла - меди или фольгированного стеклотекстолита. Стыки должны быть тщательно пропаяны. После настройки коробка может быть закрыта крышкой, и конденсатор подстраивают еще раз. Настроить согласующее устройство можно используя сигналы СВ-станций или простейший ВЧ-вольтметр. Присоединяя антенну и выход трансивера к разным виткам катушки, добиваются максимума отклонения стрелки вольтметра или максимума приема сигнала.

Но для настройки согласующего устройства, конечно, необходима антенна. Любителям дальней СВ-связи необходимо помнить - антенна для DX должна быть или высокой, или длинной. Обычно на дачах или в частном доме нет проблем с установкой антенны.

Это может быть простой полуволновой диполь с длиной плеч по 2,7 м. Для эффективной работы диполь должен быть поднят на высоту хотя бы 2,5 метра от земли. Диполь имеет диаграмму направленности в форме восьмерки. Он может быть выполнен из медного, алюминиевого или железного провода диаметром 1-4 мм.

Центральный изолятор удобно выполнить из фольгированного стеклотекстолита, разрезав фольгу посередине. Кабель можно или непосредственно припаять к фольге, или сделать его изогнутым, что лучше, так как в этом случае кабель надежнее защищен от попадания влаги вовнутрь.

В любом случае раскрытый кабель следует защищать от влаги с помощью парафина или эпоксидной смолы.

Концевые изоляторы можно также выполнить из толстого стеклотекстолита, фольгированного и нефольгированного, а можно и просто привязать оттягивающий капроновый шнур или леску к полотну антенны.

Желательно, чтобы кабель от дипольной антенны был перпендикулярен полотну антенны хотя бы на длину 2,5 метра. Эту антенну можно располагать не только параллельно земле, но и вертикально, и под углом к ней.

Для штыревой антенны (рис.4) можно использовать в качестве изолятора пластмассу, дерево или, что еще лучше, специальный опорный изолятор. Полезно верхний конец антенны растянуть с помощью капронового шнура для повышения ее устойчивости. Штыревая антенна имеет круговую диаграмму направленности, что в некоторых случаях удобно. Такие антенны можно устанавливать и на крышах городских многоэтажных домов.

Если Вы хотите связаться с места рыбалки или охоты, желательно использовать антенну Бевереджа (рис.5). Сама антенна должна иметь длину полотна не менее 40 метров (можно больше) и может быть выполнена из провода диаметром 0,5-1 мм. Провод может быть подвешен на небольшой высоте над землей - 1-2 метра. На конце нагрузки антенны и на согласующем устройстве желательно использовать 3-4 противовеса.

Такая антенна может быть установлена и на крыше многоэтажного дома. Согласующее устройство в этом случае необходимо как на стороне антенны, так и на стороне трансивера.

При соответствующем опыте Вы можете использовать любую сложную любительскую связную антенну, пересчитав ее размеры для СВ-диапазона.

В заключение хочу дать совет: не пытайтесь усиливать сигнал Вашего СВ-трансивера. Многие СВ-радиостанции производства СНГ и простые зарубежные переносные трансиверы не позволяют получить качественный выходной сигнал при его усилении, потому что передатчик в них собран по простой схеме, где задающий генератор с кварцевой стабилизацией работает на частоте передачи радиостанции. Вследствие недостаточной (а иногда и полностью отсутствующей) экранировки корпуса радиостанции при усилении ее ВЧ-мощности качество сигнала может значительно ухудшиться, не говоря уже о помехах телевидению.

Лучше приложите силы к установке более эффективной антенны или купите радиостанцию промышленного изготовления с мощным выходом.

Походная мобильная антенна «СТЕРХ»

для СиБи – диапазона (27 мгц)

Идея

После наших бурных экспериментов с портативными и базовымми антеннами возникала задача сделать нечто среднее по эффективности. Портативный штырь в 40 см имеет предел хорошей работы до 7- 8 км. Таскать с собой по лесу вторую «Сову» вряд ли удобно, а развернуть ее на пустынной местности без мачты вообще нереально. Кроме того, грамотно паять СУ не всем «чайникам» от весла под силу.

Антенну хотелось сделать как можно проще, из пары проводов, и я просчитала диполь Забредуна, от которого намеревалась станцевать. Однако он оказался хуже, чем думалось: узкополосен, с КСВ на грани хорошего, и отрицательным усилением. Скорее всего, диполь считали в MMANA , которая не умеет работать с низкоподвешенными антеннами и завышает dbi . Кроме того, излучение идет в основном вверх!...

Та же фигня, что и у первого варианта «Совы». Если рассчитать антенну с учетом самой тонкой изоляции, КСВ станет совсем кислым... То-есть этот диполь, конечно, лучше штатного штыря, но только благодаря высоте подвеса и длине полотен. Взгляните на результаты:

Z =78.417 + j 64.474 SWR (50+ j 0)=2.92

Max Gain : -1.02 dBi at azimuth : 222 deg

Max Gain: -0.12 dBi at elevation 79 deg

Справедливости ради: на тесте диполь показал КСВ около 2. Но данная конструкция нам все равно не подходит, как и все расхожие «лесные» аналоги радиолюбителей - диполи, лучи, перевернутые V , классические GP и т.п. – они либо безобразно длинны, либо «стреляют» вверх, либо требуют как минимум одну точку подвеса, причем довольно высокую. Делать мини-аналог «Совы» - тоже та еще затея, согласующее устройство убъет весь КПД антенны. И вообще, «совиное» место – на базе! Поставил и куришь бамбук. Уходящей из лагеря группе или человеку захочется взять с собой что-то поудобнее в развертке (RU3DKW рассматривал вариант штырь-отвес с емкостной нагрузкой, но до конкретного моделирования не дошло, хотя мы, возможно, еще обмозгуем этот вариант).

Короче говоря, новая антенна должна быть достаточно портативной для ношения, и при этом по эффективности не сильно уступать «Сове», а главное - должна развертываться одним человеком на любой местности и покрывать не менее 15 км с оценкой "хорошо".

Сергей оказался сильно занят, так что мне пришлось самой продумать геометрию, материал, и изучить необходимые программы; после чего я смоделировала и рассчитала конструкцию, отдаленно напоминающую бумажного журавлика. Итак, в полку наших «птичек» прибыло!...

Теория

УСТЕРХа жесткий вибратор из дюралевых трубок, согнутый в верхней части под прямым углом, и два противовеса:

У антенны простая геометрия, нет устройства согласования, нет паек, отсутствует фидер. Самое трудное здесь – срастить нижнюю трубку и BNC -маму. Трубки должны входить в друг друга ПЛОТНО, быть ровными на стыках и гладкими. Наиболее сложный элемент – гнутая на 90 градусов труба.

Антенна имеет V -поляризацию и хорошую полосу пропускания (~1460 kHz при КСВ<=1,5 и ~2890 <=2.0). СТЕРХ рассчитывался условно на середине СиБи диапазона (27,605 мгц), с реальной землей средней плешивости.

Антенна получилась направленной и имеет усиление** ~1,5 Dbi под малым углом к горизонту, что очень даже неплохо для такой небольшой и приземленной конструкции. Направление излучения СТЕРХа сконцентрированно из центра раскрытого угла противововесов. Вы должны противовесами взять корреспондента «в клещи». Учитывая, что угол достаточно широк, его можно условно направить в ту сторону света, где находится собеседник.

В классическом случае вертикальная часть вибратора строится как 210 см, а «клюв» = 40 см. При этом противовесы = 282- 286 см, и их нижние концы должны быть в ~30- 40 см над землей. Длина «клюва» может варьировать от 24 до 40 см, без ущерба для согласования, но общая длина антенны должна оставаться 250 см.

Как видно, лепесток диаграммы неплохо прижат к горизонту, что не может не радовать глаз. C любым изолированным проводом антенна имеет КСВ не более 1.2 (во всех программах). Учитывая, что противовесы СТЕРХа в изоляции, первые размеры пришлось подкорректировать с учетом радиусов «шкур», но результатами я осталась довольна:

Вибратор – делается из дюралюминевых трубок диаметром 6 мм (толщина стенки 0,6) и делится на сегменты. Большее количество сегментов диктуется исключительно портативностью антенны.

Трубки входят друг в друга по принципу палаточных стоек, внутри вибратора протянута резинка 2 мм, которая продается в любом рыболовном магазине. Самая нижняя трубка жестко закрепляется в коробке распайки, куда ввинчивается BNC -коннектор, или иным спосбом,

Нижняя точка вибратора должна располагаться в 160- 170 см от земли (теоретически, это высота коннектора рации, которую держит в руке взрослый человек во время разговора). Положение «клюва» не имеет значения.

При использовании трубки сечением 10 мм усиление над горизонтом достигнет ~2 децибелл. При использовании железа увеличивается полоса пропускания, но ухудшается согласование (надо корректировать размеры) и уменьшается dbi (почти в два раза). Кроме того, утяжеляется вибратор, поэтому нержавейку использовать не стоит.

Противовесы - можно использовать любой медный изолированный провод 0,5- 1,5 мм в диаметре. Их необходимо прикрепить хомутом или пайкой к «земле» разъема антенны.

К покупке аудикабеля в силиконе следует обращать внимание на тот, у которого толщина «кожуры» не больше диаметра жилки, и, желательно, круглой формы. Толстая «кожура» способна задавить до половины децибелла, которых у нас и так негусто…

Противовесы должны располагаться строго на 90 градусов по отношению друг к другу. Допускается незначительное сужение угла, но не расширение! Нижний конец каждого противовеса должен быть в ~ 30 см от земли, а верхний – в 160- 170см. Идеальный угол отвесов по отношению к земле – 45 градусов.

Растяжка отвесов целиком лежит на операторе, так как верхней точкой крепления является рация, которую он держит в руке. Отвесы активно участвуют в диаграмме, и не должны провисать или неверно располагаться в пространстве.

Для того, чтобы грамотно растянуть противовесы, сначала расстелите их под прямым углом на земле, воткните колышки, а потом поднимайте рацию и натягивайте. У каждого противовеса на конце необходимо сделать веревочную оттяжку, а на ее конце - петлю для колышка .

Естественно, оба противовеса должны делаться из одинаковых проводов и быть одинаковой длины. Разрывов и паек желательно избежать – у СТЕРХа это излучающие элементы.

Конструирование

Два комплекта труб Николай из «ФМК»*** сделал за несколько часов, благо у них есть все: трубы, станки и богатый опыт работы с «люминием». К сожалению, 6-мм труба тонковата для работы со втулками, и для насадки на «соседку» ее пришлось растачивать, поэтому на вибраторе появилось несколько незапланированных утолщений на местах стыков.

Пример походного комплекта:

Вертикальная часть: 10+40+40+40+40+ 40 см + 6 см гнутой трубы = 216 см

Горизонтальная часть: 34 см гнутой трубы («клюв»).

216+34= 250 см общей длины. При изготовлении труб помните, что каждый стык «съедает» по 2 см! Поэтому каждую трубку следует делать на 2 см длинее.

Крепить вибратор к рации можно по-разному. Я решила присобачить его к «ножкам» от старых 50-омных «телескопов», которые валялись дома без дела. Сделать это несложно, так как медная жилка от катушки уже впаена, осталось отрезать нужный кусок, зачистить его надфилем и навертеть на трубку. На алюминии для этого была проточена маленькая канавка:

Не забываем про проблему контакта разных металлов. Если просто припаять или накрутить медный провод от жилки коннектора на алюминиевую трубу (как это сделала я для теста), через некоторое время мы можем поиметь войну антагонистов в виде окисла, и, как следствие, неконтакт. Поэтому лучше соединить их через железного «посредника» в виде саморезика или еще чего-нибудь.

И вот первый СТЕРХ готов!

СТЕРХ в сложенном виде рядом с «Беркутом»

Так выглядит СТЕРХ на «Алане»:

Я сконструировала две антенны, с разной толщиной противовесов (в силиконе), одна из которых была отправлена в Пушкинский район для совместного теста.

Рассмотрим «мой» вариант с противовесами сечением медной жилки 0,75 мм и длиной 282 см каждый. Высота вибратора = 216 см, длина «клюва» = 34 см . Длина веревочных оттяжек противовесов = 95 см .

Измерения на улице с радиостанциями «Беркут-803А» и «601м2Т» показали, что расчет частей оказался верным:

Реальные показатели КСВ на частотах 28 805-705: Б601 = 1.1, на Б803 = 1.2. Мастерство не пропьешь!… J Конструкция попала в точку.

Высота подвеса нижних концов отвесов при измерении составила порядка 30 см, а высота подвеса антенны (фактически, уровень глаз) колебалась от 160 до 170 см от земли, КСВ при этом оставался стабильным.

Испытания

Сильная метель во время испытаний уже стала доброй традицией. Но чем злее в ученье, тем проще птичкам в бою!… J

Чил и Серега вылезли во двор у себя в Правде, а я привычно поползла на мытищенское поле, метрах в ста от дома развернула в сугробах «Сову» и приготовила СТЕРХа. Первоначальный план был таков: если мы между двумя СТЕРХами не пробиваем исходные 20 км, то ребята садятся в машину и сокращают дистанцию, до появления сигнала.

Однако первая же связь между СТЕРХами показала связь практически идеальную = 5.8 –5.9! Причем «Сову» было слышно немного “хужее”. Или поляризации малек не совпали, или усиление новой антенны побило даже пятиметровый вибратор конкурентки, у которой усиление близко к нулю, между прочим.

Окрыленные результатами, мужики отъехали еще на 8 км, а потом еще на 2. Дорога много плутает в лесу, так что растительности достаточно. Итого, максимальная на этот день дистанция составила ровно 30 км (точка по GPS между Балабаново и Хлопенево). Маловато, но я задубела на ветру и тест прекратили. По силе сигнала, у СТЕРХа есть запас мощности на бОльшую дистанцию (минимум 40 км).

Связь в основном была 5,7-5,8-5,9 . Иногда (после 20 км) спускалась до 4,8. Очень сильные помехи в моем районе. По этой причине «Правда» слышала меня всегда на балл лучше, чем я их. Однако сигнал хороший и четкий, разбираемость практически 100%.

Я работала в 6 и 5 ваттами. На 28 км ребята подключали Б601м2 на аккумуляторах (2 ватта), и я слышала их нормально, хотя сигнал стал похуже (4,7) – приходилось вслушиваться через помехи. Итого: ясно, что после 20 км рулят рации от 4 и более ватт, однако связь с маломощной тоже возможна. Проблема была в основном в сильных QRM , если бы не помехи – связь на «двухваттку» даже на дальней дистанции стала бы 4.9, как минимум. Можно сделать вывод, что в местах с чистым эфиром антенна будет хорошо работать с любой мощностью. А слабые сигналы СТЕРХ, по словам Чила, «давит», поэтому далекий диспетчер где-нибудь на Кольском вести разговоры не помешает. Несмотря на жуткий эфирный шум, СТЕРХ позволил нам провести тест всего на двух каналах, что еще раз подтверждает тезис: не в количестве каналов счастье, а в эффективности антенны. J

Так как я не сумела сама себя сфотографировать, то прилагаю рисунок с условным человечком. Вот как оно все схематично выглядит (антенна направлена на корреспондента – на вас):

Итоги

СТЕРх относится к выдуманному мною классу «мобильных» антенн – нечто среднее между базовой и портативной антеннами для походных связей. Усиление в направлении корреспондента ~ 1.5 децибелл. Отличная работа на пересеченке. Дальность работы СТЕРха определяется ландшафтом и в условиях чистого эфира может, думаю, достичь 50 км.

Что у нас по сравнению с «Совой-2»?

Плюсы:

1. Отсутствие сложного согласующего устройства

2. Отсутствие необходимости точек подвеса: деревьев, мачт, палок и т.п.

3. Наличие реального усиления при малой высоте вибратора

4. Отсутствие необходимости подстройки на местности: КСВ в любом месте не выйдет за пределы 1,5

Минусы:

1. Направленность антенны. Все-таки надо повернуть ее «лицом» к корреспонденту, хотя бы условно

2. Изготовление трубок (нужны станки и проч.***)

3. Трубки более подвержены поломке, чем мягкий провод

Несмотря на то, что трубки изготавливать сложнее, жесткий вибратор выгодно отличает антенну от «мягкотелых» собратьев – ее можно использовать на равнинной местности и не бегать в поисках деревьев, которые, кстати, любят искривлять диаграмму и портить согласование. Теперь любой ландшафт: пустыня, степь, тундра, лысые предгорья – все в наших руках! J

Утолщения на стыках не повлияли на эффективность антенны, поэтому можно вспользоваться данной схемой изготовления вибратора, но необходимо уплотнить стыки - у тестового варианта это явный минус.

Резинка , натянутая внутри трубок, обеспечивает почти молниеносную сборку вибратора. Растяжка двух противовесов, думаю, тоже не вызовет особых трудностей. СТЕРХ легко укладывается в глубокий карман куртки. Поврежденные противовесы, в случае чего, легко заменить на новые – провода банально крепятся хомутом к ножке коннектора. Поломанный сегмент тоже можно залечить - при заказе трубок просите запасной кусочек сантиметров 5, на 1 мм шире (или уже) основного диаметра, для стыковки «переломов», если планируется жесткая эсплуатация антенны.

Что еще сказать?

Все получилось с первого выстрела! … J Идея и воплощение удались, даже несколько превысив мои скромные ожидания. Переносная антенна быстрого развертывания, весом меньше пачки масла, которая лупит больше 30 км – мечта туриста! Фактически, это день пути между группами, поэтому может быть обеспечена связь без установки стационара с отставшими, ушедшими в радиалку и т.п. Конечно, на группу лучше сделать сразу две такие антенны.

Учитывая, что у антенны нет хлипких радиодеталей, к ней можно подключать 50-омный трансивер до 100 ватт, и тогда дальность возрастет еще более. Усиление антенны так же возрастет, если, к примеру, работать с холма, утеса и т.п. КСВ при этом будет находится в пределах 1.2 на любой высоте. Однако оптимальным будет подъем над землей порядка 7-12 метров - усиление над горизонтом составит более 3 Дб!

Надо отметить, что два с «хвостиком» метра – это предельная высота алюминиевого вибратора диаметра 6 мм, «стоящего» прямо на рации; при увеличении длины устойчивое его положение в коннекторе станет проблематичным.

В общем, и я, и ребята остались очень довольны СТЕРХом, и мы решили, когда дороги растают, испытать его (а попутно и «Сову-2») на максимальную дальность, так что продолжение, как всегда, следует… J

Несколько наблюдений во время тестов СТЕРХа:
Во-первых, антенна «супрефлекс» (40 см) хорошо слышит СТЕРХа на расстоянии 20 км даже в условиях помех, но с противовесом. Ребята использовали не штатный, который куда-то задевался, а аналог противовеса СТЕРХа – два провода по 286 см, сечением 0,75. При этом их длинные концы просто лежали на снегу. Я даже слышала обрывки передачи с «суперфлекса», но помехи все забивали. Когда противовесы сняли, рация с «суперфлексом» перестала меня слышать, если я правильно поняла «Правду». Так что отвесы короткому штырю помогают, как убеждалась уже неоднократно.
Во-вторых, я пришла к очень интересному выводу относительно помех. Мы дважды выходили на связь с одинаковых точек, в одно время, но в разные дни. В пасмурный, метельный день связь была намного лучше, чем в совершенно ясный и солнечный. Побазарив с коллегами, я решила, что близи от центров цивилизации в ясный день уровень помех возрастает в 2-3 раза. Может быть, низкая облачность и хлопья снега «давят» (не пускают) прилетевшие со стороны ослабленные помехи, и остаются только «свои». А в ясный день в район залетает все, чему не лень – дальние радиошумы, электропомехи и т.п. Возможно, это и глупость, но результат налицо… :)
Попутно обнаружились неплохие батарейки АА, которые я могу порекомендовать для раций: Panasonic Xtreme Power. С января на них тещусь (Б803А) и хоть бы хны. Хотя, возможно, свою роль играет и экономайзер, встроенный в новых «Беркутах».

Советы

1. Старайтесь не находиться при передаче между противовесов (внутри угла). Стойте сбоку или сзади

2. Не пользуйтесь антенной во время грозы, или когда есть реальная опасность молний

3. Не дотрагивайтесь до трубок во время передачи

4. Не делайте длину сегментов больше 40 см – иначе антенна потеряет в портативности.

Большое спасибо за участие в испытаниях Чилу и Сергею (RU3DKW)! J А так же обитателям форума QRZ , за советы по освоению программ.

Данные по второму СТЕРХу: вибратор 255 см, "клюв" 25 см, фидер 97 см, длина одного противовеса 268 см, длина одной оттяжки 100 см. КСВ: 1,5 SWR (27 805), 1.2 MFJ (27 805), 1.0 MFJ (27 505)

Альтернативная версия антенны - в виде угла bayda. ru . Готовы делать трубки для антенн по заказам. Сослаться можно на меня, и сделать точную копию испытанного комплекта. При перепечатке материала ссылка на статью обязательна

Диполь. Самая простая антенна.

Последнее время все чаще слышу от своих начинающих коллег о возникающих трудностях в постройке той или иной антенны. Они замахиваются на антенны сложные для постройки для начального уровня знаний.

Я сам был в их «шкуре» и примерно также мыслил и действовал, но все же вернулся к наиболее простой в изготовлении и настройке антенне «Полуволновой диполь» В этой статье я опишу самый простой и не затратный способ постройки антенны полуволновой диполь и ее настройки. И так что бы не в даваться в формулы, воспользуемся онлайн расчетом. Ниже представлены размеры для диапазона 40 м.

И так берем медный антенный канатик или электрический провод (например сечением 2 квадрата) и режем плечи по 10 м. Я не буду здесь вдаваться в споры, какой материал лучше для изготовления антенны. Наверное лучший материал это тот который есть под руками или достался бесплатно (шутка). Надо заметить что электрическая длина антенны несколько отличается от физической длинны из расчета.

Ниже показан пример как можно легко изготовить диполь

После того как нарезаны элементы, изготовлен центральный изолятор и изолятор на концы полотен. Можно подвесить диполь в пространстве. Рекомендуемая высота подвеса не ниже 1/4 длинный волны для выбранного диапазона. Лучше конечно как можно выше, но если высота подвеса будет ниже 1/4 тоже не страшно, просто антенна будет работать не так эффективно. Т.к будет вносится реактивная составляющая. Но об этом позже.

Диполь изготовлен, подвешен, подключен к трансиверу. Все можно работать?
В принципе да. Но нам не известно значение КСВ и лежит ли резонанс антенны в необходимом участке частот. Поэтому работа на такую антенну будет мало эффективна.
Значит нам надо настроить антенну. Для этого можно воспользоваться КСВ метром или Антенным анализатором. КСВ метр показывает нам степень согласованности антенны с трансивером. Значение хорошо настроенной антенны должно стремится к 1, но вполне приемлемо проводить связи на антеннах с КСВ до 3. Антенный анализатор же показывает нам несколько большие параметры — это КСВ, активное и реактивное сопротивление антенны. Все эти показатели имеют большое значение, но на начальном этапе не так важны.

Так выглядит КСВ метр (ну как минимум один из миллиона вариантов)

Ну а так Антенный анализатор

К сожалению не каждый радиолюбитель может позволить купить себе антенный анализатор, а вот КСВ метр вполне по карману.

Приступим к настройке антенны. Подключим КСВ метр между трансивером и антенной. И измерим значение КСВ в начале, середине и конце участка необходимого диапазона. В идеале должно получится значение 1 во всем участке, но это в идеале. А в реальности диполь имеет волновое сопротивление 75 ом, по этому мы получим значение минимум 1,5. Но это не должно пугать т.к. напомню, что можно работать с КСВ до 3-х. Далее хороший уровень КСВ скорее всего будет лежать ниже по частоте, т.к. помните я говорил, что физическая и электрическая длинна у антенны различаются. По этому необходимо либо укоротить, либо удлинить антенну. Главное запомнить несколько правил при настройке антенны:

• Укорочение производить не отрезанием лишнего куска, а изгибом к основному полотну плеча (справедливо для проволочных антенн)
• Если промежуток часто с хорошим КСВ лежит ниже по частоте, то антенну необходимо укоротить, если выше, то удлиннить
• И самое главное. Лучшее- враг хорошего. Хотя нет придела совершенству.

И так после нескольких замеров, приходим к выводу, что физическая длинна антенны несколько больше, т.к. полоса частот с хорошим КСВ лежит в диапазоне 6900-7000 мгц. Можно конечно сразу укоротить полотна антенны, но для этого необходимо знать коэффициент укорочения провода (материала из которого изготовлены полотна антенны). Поэтому необходимо несколько раз (как минимум 2) укоротить плечи диполя на одинаковое небольшое расстояние, что бы определить на сколько кГц смещается частота. И уже потом учитывая эту зависимость укоротить плечи диполя до нужной длинны.

Вот и все. Самый простой способ изготовления и настройки антенны полуволновой диполь. Конечно я не учитывал реактивную составляющую при настройке антенны, но ведь я рассматривал самый простой способ. Можно приступать к работе в эфире.

Всем удачи и традиционное 73.