Антенна очень интересная. Она рассматривается как предельный случай для укорачивающего диполя с гамма-согласованием (когда оно равно длине укорачивающей антенны). С другой стороны, это обычный штыревой диполь. При дальнейшей разработке антенны, обратите внимание, что размеры антенны должны быть резонансными на 10 метрах.
На базе двух антенн была сконструирована антенна для двух диапазонов — 20-метрового и 40-метрового. На рисунке 1 показана конструкция антенны.
Рис. 1. Вертикальная штыревая антенна для диапазонов 40 и 20 метров
Настройка и согласование антенны:
Антенна имеет входное сопротивление 150 Ом на 20-метровом диапазоне. На этом диапазоне антенна настраивается в резонанс по высоте. На 40-метровом диапазоне антенна настраивается в резонанс конденсатором C1 (см. рис. 1). На 40-метровом диапазоне можно играть с входным сопротивлением антенны, изменяя расстояние между проводами антенны. C1 просто компенсирует реактивное сопротивление антенны. Реле K1 включает/выключает конденсатор, который обеспечивает изменение диапазона антенны.
Недостатком антенны (рис. 1) является не совсем продуманная конструкция. Для построения антенны необходимо как минимум две распорки. Поэтому была создана антенна без какой-либо распорки. На рисунке 2 показана конструкция антенны. Параметры антенны (рисунок 2) почти равны антенне, показанной на рисунке 1.
Рис. 2. Вертикальная штыревая антенна для диапазонов 40 и 20 метров без верхней распорки
Недостатком антенны (рисунок 2) является то, что базовое расстояние почти в два раза больше чем у антенны с рисунка 1.
В диапазоне 40 метров антенна имеет некоторые недостатки. Во-первых, это узкая полоса пропускания. Как обычно, полоса пропускания не более 60 кГц при КСВ 2,0:1. Удовлетворительный КСВ может быть достигнут только на одной части (CW или SSB) диапазона 40 метров.
Но недостаток является общим для всех типов укорачивающих антенн. Проблема может быть решена, если использовать дополнительное реле для переключения двух согласующих конденсаторов — одного для части CW и другого для части SSB диапазона 40 метров.
Следующий недостаток (который также является общим для укорачивающих антенн) — это меньший коэффициент усиления с вертикальной антенной лямбда/4. Однако усиление антенны будет всего на 2 дБ меньше по сравнению с вертикальной антенной лямбда/4.
Так что же насчёт многодиапазонной антенны, которая находится в заголовке? По-прежнему говорится только о двухдиапазонной антенне. Рисунок 3 исправляет ситуацию.
Рис. 3. Вертикальная штыревая антенна для диапазонов 40, 20, 15 и 10 метров
Антенна работает на 15 и 10 метров как антенна «Open Sleeve». Можно добавить провода для WARC, дополнительные провода между гамма-соответствием и антенным проводом (только для 40-метрового диапазона) обеспечивают экранирование частей этой антенны друг от друга. Это позволяет уменьшить расстояние между частями. Поэтому нужна меньшая распорка. Использовалась распорка длиной 450 мм.
Настройка и согласование антенны:
Для настройки антенны следует использовать SWR-мост или обычный КСВ-метр. На 20-метровом диапазоне антенна настраивается на резонанс по высоте. На 40-метровом диапазоне антенна настраивается в несколько шагов.
Сначала антенна настраивается с помощью конденсатора C1 (см. рис. 3). Затем антенна настраивается точно, изменяя ширину. Антенна снова настраивается с помощью C1 и снова настраивается точно, изменяя ширину. Для настройки антенны требуется несколько шагов.
После того, как антенна настроена на диапазон 20 и 40 метров, следует отрегулировать диапазон 15 и 10 метров. Это следует сделать, просто изменив длину соответствующего диапазону провода.
Антенны показаны на рис. 1, рис. 2 и рис. 3 были смоделированы в MMANA на случай, если они будут установлены близко к земле (или эквиваленту, основание — металлическая или бетонная крыша). Для установки антенны можно использовать несколько (чем больше, тем лучше) нерезонансных противовесов (длиной по 4-6 метров).
Антенны могут быть установлены на высоте около одного метра над землёй. При этом размещении следует использовать резонансные противовесы. Размеры антенн следует немного скорректировать, если планируется установка на высоте более одного метра над землёй.
На рисунке 4 показана антенна с рисунка 1, пересчитанная для свободного пространства.
Рис. 4. Вертикальная штыревая антенна для 40 и 20 метров (рассчитана для свободного пространства)
Описанные выше конструктивные варианты антенны могут быть изготовлены из многожильного медного или алюминиевого провода диаметром 1,5-2,0 мм. Провод в пластиковой изоляции также может быть использован, однако размер антенн должен быть уменьшен примерно на 2,4% из-за коэффициента укорочения провода.
Несколько слов о питании антенн. Предлагается выполнить согласование антенн с коаксиальным кабелем с помощью трансформатора на ферритовых трубках, так называемого «бинокулярного трансформатора».
Трансформатор можно установить непосредственно на клеммах антенны и использовать коаксиальный кабель для питания антенны. Антенна может питаться по двухпроводной лестничной линии, а трансформатор можно установить в шэке.
RN9RQ
