Дипольная антенна на 40 метров типа «Почтовая марка»

У вас очень ограниченное пространство, но вы хотите работать на 40 метрах? Сделайте себе дипольную антенну из проволоки на 40 метров размером с «почтовую марку», которая поместится в пространстве чуть более 6 метров в ширину и будет достаточно хорошо работать на небольшой высоте (6 метров).

Для антенны требуются две нагрузочные катушки по 17 мкГн, расположенные на концах 3-метровых горизонтальных излучателей. К нижнему концу каждой нагрузочной катушки крепится 3-метровый излучатель. Настройка осуществляется путём регулировки длины нижних излучателей.

Дипольная антенна 40 метров типа «Почтовая марка»

Была создана и оценена модель антенны в программе EZNEC. Смоделированная антенна показала приемлемые характеристики в диапазоне 40 метров и хорошие характеристики в диапазоне 12 метров. Прогнозируемая диаграмма направленности указывает на то, что антенна может функционировать как антенна для локальной/региональной связи.

Отображения модели EZNEC

Расчётная кривая КСВ для 40-метровой мини-антенны («почтовая марка»)

Прогнозируемая диаграмма направленности излучения

С коллегой собрали миниатюрную дипольную антенну на 40 метров. Для излучателей и нагрузочных катушек использовали многожильный провод THHN чёрного цвета, сечением 14 AWG.

Поскольку длина излучателей этой антенны значительно короче (20 футов), чем у обычного горизонтального 40-метрового диполя (33 фута), для компенсации укороченной длины провода необходимы нагрузочные катушки. Как можно оценить индуктивность (мкГн) этих нагрузочных катушек? Хорошей отправной точкой является онлайн-калькулятор по ссылке ниже. Добавьте к полученному значению не менее 3 мкГн, чтобы учесть факторы, не учтённые калькулятором. Проще удалить витки провода, чем добавлять их после начала намотки катушек.

http://www.66pacific.com/calculators/coil_calc.aspx

Другой способ оценить необходимую индуктивность — это настроить индуктивность нагрузок в модели EZNEC до получения наилучшей кривой КСВ. Возможно, вам также придётся «подкорректировать» длины нижних излучателей в дополнение к регулировке индуктивности нагрузок.

Для оценки индуктивности (17 мкГн), необходимой для катушек, мы использовали модель антенны EZNEC. Применив формулу Уилера для катушки рассчитали, что 16 плотно намотанных витков провода на каркасе из ПВХ трубы Schedule 40 с внутренним диаметром 2 дюйма обеспечат требуемые 17 мкГн.

Формула Уилера для катушек

Намотали две катушки и проанализировали их с помощью прибора AIM-4170C, чтобы убедиться, что они точно соответствуют друг другу по добротности (Q), сопротивлению и индуктивности.

Примечание: Онлайн-версия формулы Уиллера для расчёта диаметра катушки доступна по ссылке ниже. Обязательно установите единицы измерения в соответствии с используемыми вами размерами. Обычно используются дюймы. Диаметр проволоки для сечением #14 AWG составляет 0,0641 дюйма. Используйте 2,375 дюйма в качестве диаметра катушки. Это внешний диаметр трубы из ПВХ Schedule 40 с внутренним диаметром 2 дюйма. Поскольку проволока будет намотана на внешней стороне формы, в расчётах используем внешний диаметр.

http://www.circuits.dk/calculator_single_layer_aircore.htm

Совет: Чтобы ретроспективно улучшить модель EZNEC, вы можете добавить измеренное значение R из анализа катушки в спецификации параметров нагрузки и повторно запустить модель. Возможно, вам придётся «подкорректировать» нижнюю длину излучателя.

Готовую антенну подняли на высоту 22,5 фута и проанализировали с помощью прибора AIM-4170C.

Измерения AIM-4170C

Измеренная кривая КСВ антенны относительно близка к кривой КСВ, предсказанной моделью EZNEC для этой антенны.

Как и ожидалось, антенна показала хорошие результаты как на местном, так и на региональном уровне в диапазоне 40 метров. Мы смогли связаться с ECARS на частоте 7,255 МГц, получив сообщение о сигнале «59».
Если вас интересует диапазон 12 метров, антенна также покажет хорошие результаты в этом диапазоне.

Прогнозируемая кривая КСВ для диапазона 12 м

Прогнозируемая диаграмма направленности излучения в диапазоне 12 метров

NC4FB