Антенна 9HJ-8 для 8 КВ диапазонов

Эта антенна, не имеющая трапов, предназначена для работы с любым трансивером, имеющим стандартный выход 50 Ом. Она имеет переменную резонансную частоту и работает на 8 диапазонах с КСВ 1:1. На всех рабочих частотах используется вся полная длина её излучающего элемента.

Рис. 1

Принцип работы

Это диполь, запитываемый по центру симметричной открытой линией (рис. 1) с характеристическим импедансом от 300 до 600 Ом, которая может быть «лестницей» или двухпроводным кабелем. Это антенна с центральным питанием.

Вся антенна резонирует, в частности, симметричные проводящие части (AB + BC) и (JI + IH). Чтобы избежать использования сменных дросселей, центр антенны или согласующее устройство состоит из единой катушки.

Однако излучают только элементы AB и IJ. Это связано с тем, что два участка открытой линии (BC//IH) взаимно компенсируют своё излучение. Соответственно, при приёме аналогичным образом подавляются паразитные сигналы, чего, например, не происходит у коаксиального кабеля, который принимает сигналы своим экраном. Наконец, её идеальная симметрия исключает возможность помех для телевизоров.

Размеры проводной части

• для небольшого пространства (Версия I) AB + BC = 21,40 м
• для среднего пространства (Версия II) AB + BC = 42,70 м,
• для большого пространства (Версия III) AB + BC = 64 м.

Примечания:

1). Указанные выше длины являются теоретическими и соответствуют коэффициенту скорости (также называемому коэффициентом укорочения для излучающей жилы) k = 1.

• для жилы или лестницы с перемычками k = 0,97
• для двухпроводной линии k = 0,82.

Пример расчёта:

Проход через QRA и его стену: двухпроводная линия длиной 2,50 м.
Оставшаяся часть открытой линии: лестница с перемычками длиной 8,30 м.

Теоретическая длина
BC = (2,50 / 0,82) + (8,30 / 0,97) = 11,60 м.

Теоретическая длина AB в версии 1:

42,70 — 11,60 = 31,10 м.
Длина провода AB: 31,10 x 0,97 = 30,17 м.

2). Владельцы антенны Lévy с двухпроводной линией 2×20 м и спуском 23 м, что практически соответствует версии 2, смогут работать на всех 8 диапазонах, не меняя проводную часть.

Согласующая коробка

В случае удара молнии, очень близкого к месту расположения радиостанции, для безопасности высокочастотного блока приёмника предпочтительнее отсутствие электрической непрерывности между антенной и трансивером. По этой причине связь осуществляется только посредством магнитного поля. Что касается проблемы взаимной связи между первичной и вторичной обмотками, которую трудно решить механически, то она здесь решается косвенно за счёт устранения традиционной апериодической первичной обмотки: вместо неё используется антирезонансный контур, обеспечивающий первое подавление гармоник.

На рисунке 2 показан принцип работы этой согласующей коробки: первичная обмотка L1-C1 питает симметрирующий трансформатор L3, синхронизированный резонансным контуром L2-C2.

Рис. 2. Принципиальная схема

На самом деле (рис. 3) L2 является частью L3, выбранной в зависимости от используемого диапазона. Идеальная симметрия потребовала бы двойного переключения для симметричных отводов на другой половине катушки GH и двойного конденсатора переменной ёмкости. Опыт показывает, что это усложнение излишне, поскольку на своей резонансной частоте параллельный контур имеет значительное сопротивление по сравнению с сопротивлением части DC, на которую он ответвлён.

Рис. 3

Сопротивление между C и H зависит в основном от положения B (и I) на AC (или HJ), а также от высоты ABIJ над землёй.

Таким образом, подключаемая катушка должна обеспечивать максимальный приём после настройки CV2, а затем CV1; затем КСВ 1/1 при передаче во всём диапазоне частот.

Этот блок, изначально разработанный для радиолюбителей, использующих трансиверы с полностью транзисторной схемой для борьбы с видеопомехами (QRM, TVI), достаточно избирателен даже на более высоких частотах, чтобы настроиться либо на принимаемую станцию, либо на максимальный уровень шума на желаемой частоте.

Пяти положений переключателя достаточно: 80-40-30-20-16 (до 10) м. Для уменьшения добротности дросселя может потребоваться дополнительное положение. Низкая остаточная ёмкость CV2 и короткая длина проводников необходимы для покрытия диапазона 10 м. Если возможно использовать две катушки, выбирайте ту, которая ближе к D.

Для намотки был выбран диаметр около 76 мм. Оси соседних витков разделены на 5 мм. Первичная обмотка EF находится на расстоянии 10 мм от DC и GH.

Согласующий контур идеально подходит для проводной части, когда:
– на частоте 3,5 МГц конденсатор CV2 полностью закрыт,
– на частоте 29,7 МГц конденсатор CV1 полностью открыт.

Для радиолюбителей, уже имеющих индуктивности или каркасы диаметром, существенно отличающимся от 76 мм, упрощённая формула Нагаоки (Nagaoka) позволяет пересчитать количество витков.

Поиск нужного витка спирали осуществляется с помощью зажима типа «крокодил». Как только она найдена, она соединяется с переключателем как можно более коротким проводом. Припайка этого провода к спирали производится вдоль, по её внешней поверхности, после лужения.

Невозможно дать точные пропорции из-за реактивного сопротивления (мнимой части импеданса), которое меняется в зависимости от диапазона и ведёт себя как фиктивная ёмкость (если оно отрицательное) или индуктивность (если оно положительное) между C и H.

Максимальная ёмкость CV1 составляет 490 пФ, и его можно найти в старом ламповом радиоприёмнике. CV2 имеет разведённые пластины, от его максимальной ёмкости зависит количество витков первичной и вторичной обмотки. У CV1 и CV2 подвижные пластины подключены к массе, что упрощает их крепление.

Конструкция согласующего устройства:

В следующей таблице приведены данные о количестве витков, согласно CV2.

L = (D x N) / (100A + 45D), где:

L — индуктивность в мкГн (микрогенри)
D — диаметр катушки в см
A — длина катушки в см
N — количество витков

Изготовление катушки:

Простая конструкция заключается в креплении катушки с обеих сторон тонкого прямоугольника из оргстекла, который удерживается в вертикальной плоскости небольшой планкой у основания, вдоль его длины (рис. 4).

Рис. 4

Вам потребуется:

• Баллончик от аэрозоля (например, от инсектицида) диаметром 53 мм.
• Медная проволока диаметром 2 мм.

Процесс изготовления:

1. Возьмите баллончик от аэрозоля диаметром 53 мм.
2. После обработки баллончика (например, вытягиванием или трением) намотайте на него медную проволоку диаметром 2 мм. Количество витков должно быть на 5-6 больше, чем сумма длин отрезков CD, EF и GH. Это нужно учесть, так как один виток с каждой стороны первичной обмотки EF будет использован, а также витки, которые уйдут при снятии намотки.
3. Аккуратно простучите намотку через деревянную пластину по всей цилиндрической поверхности, чтобы уплотнить её, а затем снимите с баллончика. Получившийся цилиндр будет иметь диаметр около 76 мм, но это значение не критично.
4. Точно измерьте полученный диаметр. На верхней части прямоугольника из оргстекла толщиной не более 3 мм начертите две параллельные линии на расстоянии, равном измеренному диаметру.
5. Сделайте отметки через каждые 5 мм для сверления отверстий диаметром 3 мм. На верхней правой стороне количество отверстий должно соответствовать сумме витков CD, EF, GH плюс 2. На нижней правой стороне отверстия располагаются в шахматном порядке (добавьте ещё одно отверстие).
6. Закрепите полученную катушку. По горизонтальному диаметру разместите два прямоугольника из плотного картона (обозначены пунктиром на рисунке 4-B). Они должны оставаться до полного высыхания клея, которым будет зафиксирован провод катушки в каждом отверстии. Не заливайте клеем два отверстия, разделяющие точки D и E, а также F и G.
7. Убедитесь, что отрезки CD и GH имеют одинаковое количество витков. Затем с помощью кусачек аккуратно отделите первичную обмотку EF.
8. Соедините концы D и G вместе и подключите их к массе. На этом изготовление катушки завершено.

Сборка в корпусе:

Питание от напряжения требует хорошей изоляции C и H от шасси. Гнезда типа «банан» будут ввинчены в плексигласовую пластину и пройдут через корпус в отверстиях значительно большего диаметра. Именно эта пластина будет прикручена к панели.

Переключатель диапазонов, который должен обладать очень хорошей изоляцией, будет расположен для коротких соединений вдоль CD. CV2 также должен быть как можно ближе.

Поскольку он работает с низким импедансом, CV1 можно установить достаточно далеко от катушки. Если расстояние от CV1 до F велико, скрутите два провода, идущих от EF.

Сборка проводной части:

Два полудиполя AB и IJ можно установить в виде перевёрнутой буквы «V». На горизонтальной плоскости прямой угол очень выгоден, так как он обеспечивает почти всенаправленность, начиная с диапазона 40 метров.

«Лестничная линия» легко реализуется с использованием в качестве распорок кусков ПВХ-трубы малого диаметра. Следует помнить, что характеристический импеданс 600 Ом достигается, когда расстояние между осями двух фидеров в 75 раз превышает диаметр медного провода. В распорках просверлены два отверстия, диаметр которых немного больше диаметра провода. Избегайте пайки, которая ослабляет провод. Идеальным решением является длина AC (и HJ) в виде единого куска. Многожильный провод в пластиковой изоляции, используемый для электропроводки в шкафах, подходит идеально.

Чтобы избежать его провисания, целесообразно натягивать линию снизу, используя два пружинных крепления, закрепленных на изоляторах. Верхняя часть может свободно колебаться, подобно креплению гамака.

Сверху вниз могут следовать несколько характеристических импедансов, при условии, что они убывают. Двухпроводной кабель часто более предпочтителен при прокладке в жилом помещении, по мнению жены (XYL).

На лестнице распорки располагаются на расстоянии примерно 75 см друг от друга. Капля клея фиксирует провод при прохождении через них.

Гектаметрическая полоса:

Версия Il (AB + BC = 42,70 м) работает на диапазоне 160 м, при условии шунтирования CV2 конденсатором с высоким сопротивлением изоляции ёмкостью около 470 пФ.

Улучшения:

Расположение точки B на отрезке AC (и точки I на JH) зависит от местных условий. По этой причине, импеданс между C и H в данном случае непредсказуем. Операторы, стремящиеся к совершенству, могут попробовать, как и в случае с согласующим устройством Mac Coy (WlICP) (из журнала OST 1966 года), найти такое положение C и H, которое не будет крайним (рис. 5).

Рис. 5

Антенны с центральным питанием, известные на родине автора (F) только в особых случаях антенн Levy, представляют значительный интерес как с точки зрения их усиления, так и с точки зрения простоты эксплуатации. У них отсутствует критическая физическая длина излучающего элемента для резонанса, а также критическая высота для импеданса. Длина их элемента, как правило, превышающая половину длины волны, обеспечивает усиление по сравнению с полуволновым диполем, что особенно ценно при приёме.

F9HJ. Radio-Ref 1982