Трехдиапазонная антенна

Успешная работа на диапазонах 14. 21 и 28 МГц затруднена, если на станции нет направленной вращающейся антенны. Очень популярными конструкциями таких антенн являются всевозможные "квадраты", но, как показала практика, они не обладают достаточной механической прочностью.

В значительной степени необходимым механическим и электрическим требованиям отвечают "волновые каналы". Однако многие радиолюбители не решаются браться за постройку многодиалазонной антенной системы типа "волновой канал" [1—4] из-за сложности конструкции и большого расхода материалов.

В результате расчетов и экспериментов автору статьи удалось создать простую в изготовлении, компактную, механически прочную трехдиапазонную антенну, обладающую неплохими электрическими параметрами.

Основой антенны является трехэлементный "волновой канал" на диапазон 14 МГц, к траверсе которой прикреплены четыре дополнительные вертикально установленные трубки (рис. 1). На их концах находятся изоляционные площадки, через которые пропущены проволочные элементы антенн на диапазоны 21 и 28 МГц, являющиеся одновременно оттяжками вибраторов антенны на 20-метровый диапазон. В горизонтальной плоскости элементы антенны на диапазон 14 МГц растянуты капроновым тросом, привязанным к концам траверсы. К нему же крепят концы вибраторов антенн на диапазоны 21 и 28 МГц. Длины вибраторов элементов приведены в табл. 1. Все активные элементы имеют электрический разрыв в середине элемента.

Каждую антенну питают по отдельному коаксиальному кабелю с волновым сопротивлением 75 Ом через четвертьволновые трансформаторы.

Четвертьволновый трансформатор представляет собой отрезок линии, электрическая длина которого равна 0,25l, а волновое сопротивление определяется как среднее геометрическое из волнового сопротивления линии питания и сопротивления антенны, между которыми включается этот отрезок. В нашем случае используются отрезки 50-омного коаксиального кабеля длиной 351 см (на диапазоне 14 МГц), 234 см (21 МГц) и 175 см (28 МГц).

При питании симметричных антенн по несимметричной линии (коаксиальному кабелю) возникают токи асимметрии, протекающие по оплетке кабеля. Это приводит к тому, что кабель начинает излучать энергию и, как следствие, искажается и ухудшается диаграмма направленности антенны. Для борьбы с этим нежелательным явлением применяют различные симметрирующие устройства. Простейшее на диапазоны 21 и 28 МГц можно изготовить из четвертьволновых отрезков 50-омного коаксиального кабеля, намотанного в виде однослойной катушки на концах трубки перед точкой питания вибраторов, а на диапазон 14 МГц непосредственна на траверсе.

Описанная система питания позволила получить удовлетворительное согласование на всех диапазонах. Минимальное значение КСВ на резонансных частотах 14,1; 21,15 и 28,35 МГц соответственно равняется 1,3; 1,5 и 1,4. Для лучшего согласования потребуется применение гамма-, омега- или Т-согласователей.

Траверса выполнена из тонкостенной стальной трубы диаметром 51 и длиной 6400 мм, к концам которой приварены, продолжая ее, дополнительные трубки диаметром 18 и длиной около 100 мм. К ним привязывают капроновые растяжки. Элементы "волнового канала" на диапазон 14 МГц выполнены из дюралюминиевых труб диаметром 30 мм. Они прикреплены четырьмя U-образными хомутами диаметром 6 мм к прямоугольным стеклотекстолитовым площадкам размерами 300Х150Х10 мм, а те, в свою очередь, двумя U-образными хомутами диаметром 10 мм — к траверсе.

Четыре вертикальные трубки диаметром 18 мм могут быть приварены к траверсе или прикреплены к ромбическим площадкам со стороной 150 мм и толщиной 4 мм двумя 6-миллиметровыми И-образными хомутами. Площадки устанавливают на траверсе с помощью двух U-образных хомутов диаметром 2 мм.

Элементы антенн на диапазоны 21 и 28 МГц выполнены из медного провода диаметром 2 мм. Они, как уже отмечалось, пропущены через два отверстия в изоляционных площадках из стеклотекстолита разменами 100Х60Х5 мм, которые привинчены двумя винтами к концам вертикальных трубок. Оттяжки изготовлены из капронового троса диаметром 7 мм.

Траверса находится на высоте 6,5 м от конька шиферной крыши.

Определенный интерес для радиолюбителей может представить антенна, состоящая из двух трехэлементных "волновых каналов" на диапазоны 21 и 28 МГц, где элементы 28-мегагерцовой антенны одновременно выполняют функции оттяжек для элементов антенны на диапазон 21 ,МГц. Геометрические размеры элементов антенн указаны в табл. 2.

Литература

1 Мещевцев Б. Трехдиапазонная антенна — Радио, 1978, № 1, с 21
2 Узун В. Совмещенные "волновые каналы" — Радио, 1979, № 9, с. 20.
3. Гуткин Э. Многодиапазонная направленная КВ антенна.— Радио, 1985, № 1, с 21.
4 Сепп К. "Волновой канал" с двумя активными элементами.— Радио, 1988, № 7, с. 17

Радио №12 1991г.